据宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的最新，研究mRNA与一种新型脂质纳米颗粒的结合有望帮助修复受损肺部。病毒、物理创伤或其他问题都可能对肺部造成严重影响，而当损伤发生在肺部较深区域时，传统的吸入式药物治疗可能无法奏效。这项发表在《Nature Communications》上的研究为一种可注射疗法提供了概念验证。

“肺部是一种难以治疗的器官，因为永久性和暂时性损伤常常发生在药物难以到达的深部区域。即使是通过静脉注射的药物也无法特异性地分布。这使得我们这种针对性的方法尤其有价值，”宾夕法尼亚大学传染病研究助理教授、宾夕法尼亚大学RNA创新研究所科学家、研究作者Elena Atochina-Vasserman博士说。

肺部损伤可能由多种原因引起，从导致肺部炎症的物理事故到像新冠、流感和呼吸道合胞病毒（RSV）这样的呼吸道病毒。病毒本身可以引发炎症反应，导致气道积液、黏液过多、细胞死亡以及肺部内衬受损。无论是急性还是慢性，肺部功能减弱都可能危及生命。根据《柳叶刀》发表的研究，即使在疫情之前，呼吸系统疾病也是全球第三大死亡原因。

一种新型脂质纳米颗粒
拯救生命的mRNA新冠疫苗使用了独特的脂质纳米颗粒作为mRNA的传递系统。本研究的方法将mRNA与一种独特的脂质纳米颗粒——离子化两亲性Janus树枝状大分子（IAJDs）相结合。这种物质由天然材料制成，由宾夕法尼亚大学化学系P. Roy Vagelos教授Virgil Percec博士发现。Percec、Atochina-Vasserman以及宾夕法尼亚大学的其他研究人员此前发现，这些IAJDs具有器官特异性，使它们成为将mRNA明确送至肺部的理想候选物质。当mRNA到达肺部后，它会指导免疫系统产生转化生长因子β（TGF-β），这种信号分子对身体修复组织至关重要。

“这项研究标志着一个新的mRNA传递平台的诞生，它具有自身的优势和潜力，超越了最初的mRNA脂质纳米颗粒（LNPs），”2023年诺贝尔奖得主、研究共同作者、宾夕法尼亚大学RNA创新研究所主任、罗伯茨家族疫苗研究教授Drew Weissman博士说。“虽然其他脂质纳米颗粒在预防传染病方面效果显著，但除了具有肺部特异性外，这个新平台不需要在极低温度下储存，生产起来也更加容易。”

“虽然这项研究专注于肺部，但这种方法也在探索用于其他器官的治疗，”Percec说。Atochina-Vasserman、Weissman及其同事尝试正在用类似的方法对抗脾脏感染。

该研究得到了美国国立卫生研究院环境健康科学研究所（T32-ES01984, P30-ES005022）、美国国家科学基金会（DMR-1807127, DMR-1720530, DMR-2104554）和Wellcome Leap R3项目的资助。