投稿|张锋领衔开发全新mRNA递送平台SEND,开辟分子疗法递送新方法 ?( 二 )
靶向RNA也有着多种好处:由于处于蛋白质的上游 , 靶向 RNA 有望直接对蛋白质的翻译效率进行上调或下调 , 解决蛋白“不可成药”的难题;RNA 在人类基因组中极为丰富 , 产生非编码 RNA 的序列更是占到了基因组的 70% , 丰度比编码蛋白质的序列高出一个数量级 。
然而在既往的几十年间 , 由于 RNA 分子容易降解 , 在体内半衰期很短 , 一直被认为无法成为“治疗药物” 。
直到近年来 , 随着技术进步以及稳定性化学的改进 , 半衰期较短的 RNA 分子反而成为了临床新宠 , 逐渐吸引了业界的注意 , 进入爆发增长阶段 。
作为一种新型疗法 , RNA 药物的研发周期短、生产工艺简单、成本低、效果强、产能扩张迅速、安全性更好 , 这是其天然的优势 。例如 , 疫情期间 , 新冠病毒 RNA 疫苗的研发在得到病毒基因序列后数天之内就完成了 , 其疗效也得到了真实世界数据的验证 。
目前 , RNA 疗法的应用前景十分广阔 , 包括疫苗、肿瘤免疫治疗、单抗药物替代、蛋白药物替代、辅助生殖等等 。理论上 , 一切蛋白质层面的疾病都可以通过 RNA 疗法治疗 。
RNA药物的最大障碍:递送虽然 RNA 药物的应用前景非常广阔 , 但是目前 RNA 药物的研发也面临着一个巨大的挑战 , 那就是 RNA 递送的问题 。
核酸药物想要进入体内 , 主要有以下3个难关:核酸的分子量和负电荷使其不能自由通过生物膜;RNA 容易被血浆和组织中 RNase 酶降解 , 被肝脏和肾脏快速清除和被免疫系统识别;进入细胞后 “卡” 在内吞小体中无法发挥功能 。
以上几点让 RNA 药物发展面临的技术障碍——药物递送 , 一直没有得到解决 。目前 , 解决递送问题主要有两个方法:一个是改造核酸分子 , 让其稳定并躲避免疫系统的识别;另外一个就是利用药物传输系统 , 比如说脂质纳米颗粒(LNP)和载体病毒 。
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图 | mRNA 药物的脂质纳米颗粒递送途径(来源:Nature)
纳米脂质体递送 RNA 的原理目前还不完全清楚 , 但是通常认为 , 纳米脂质体通过非共价亲和力和细胞膜结合并通过内吞作用被摄取 , 进入细胞后 RNA 逃离内吞小泡 , 被释放到细胞质中表达靶蛋白 。纳米脂质体还可以通过相反的胞吐作用被排出细胞外 , 这也是通过纳米脂质体进行 RNA 给药需要注意的点 。
目前 RNA 还是主要依靠纳米制剂递送 , 而由于纳米脂质体的限制 , 所以目前RNA疗法仅适合肝脏、脾脏靶向治疗 , 其他组织难以靶向 。同时 , mRNA 药物过膜性低也导致出现悬殊的个体差异 , 如果药物过膜性是 1% , 那么 1% 的个体差异会导致两倍有效药物浓度差异 , 但如果过膜性是 50% , 那么 1% 的个体差异则无关紧要 。
现在业界的策略是 , 首先选择疫苗这样安全窗口较大的项目 , 但如果扩大到更复杂靶点 , 业界需要找到可监测药物应答的生物标记 。
打破RNA治疗困境PEG 10 蛋白天然存在于人体内 , 源自一种类似病毒的遗传元件——“逆转录转座子” 。PEG 10 蛋白在数百万年前被整合进人类祖先的基因组中 , 随着时间的推移 , PEG 10 已与人类基因组融为一体 , 在人体内发挥重要的功能 。
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