摘要

科学家开发了一种脂质纳米颗粒系统，能够使mRNA跨越血脑屏障，这是神经科学领域长期以来的一个挑战。在小鼠和人类脑组织的研究中，这些纳米颗粒成功递送了治疗性mRNA，为阿尔茨海默病、肌萎缩侧索硬化症（ALS）和脑癌等神经系统疾病的潜在治疗打开了大门。

与传统药物递送方法不同，该系统利用天然运输机制安全高效地穿透血脑屏障。其中，领先的配方MK16 BLNP显示出比FDA批准的脂质纳米颗粒更高的mRNA递送效率。

关键事实

• 突破性递送系统：新设计的脂质纳米颗粒（BLNPs）使mRNA能够绕过血脑屏障，克服了治疗脑部疾病的主要障碍。

• 多疾病潜力：该系统可通过指导脑细胞产生治疗性蛋白质，适用于神经退行性疾病、精神疾病和脑癌等多种疾病。

• 高效递送：MK16 BLNP配方显示出比现有FDA批准的纳米颗粒显著更高的mRNA递送效率。

来源

西奈山医院

研究内容

西奈山伊坎医学院的科学家开发了一种脂质纳米颗粒系统，能够通过静脉注射将信使RNA（mRNA）递送至大脑，这一挑战长期以来受到血脑屏障保护性特性的限制。研究结果于2月17日在线发表在《自然材料》杂志上。

该研究团队设计并测试了一系列脂质，以优化其跨越血脑屏障的能力。通过一系列结构和功能分析，他们确定了一种名为MK16 BLNP的领先配方，其mRNA递送效率显著高于FDA批准的现有脂质纳米颗粒。

研究意义

血脑屏障作为一种保护性屏障，阻止了许多物质（包括潜在的有益疗法）进入大脑。尽管西奈山之前的研究引入了一种运输大生物分子（如蛋白质和寡核苷酸）进入中枢神经系统的平台，但这项新研究采用了一种不同的方法：利用特别设计的脂质纳米颗粒将mRNA运输跨越屏障。

将mRNA递送至大脑可以使科学家指导脑细胞产生治疗性蛋白质，从而通过替换缺失的蛋白质、减少有害蛋白质或激活身体的防御机制来帮助治疗或预防疾病。

研究团队

该研究的共同通讯作者、西奈山伊坎医学院免疫学和免疫治疗学教授、伊坎基因组研究所和Marc and Jennifer Lipschultz精准免疫研究所成员Yizhou Dong博士表示：“我们的研究表明，这些能够跨越血脑屏障的脂质纳米颗粒（BLNPs）可以安全高效地将mRNA递送至大脑。这为使用基于mRNA的疗法治疗各种神经和精神疾病打开了机会。”

未来展望

研究人员指出，需要进一步研究以评估长期安全性和有效性，包括按照FDA指南进行的毒理学研究。未来的研究将集中于改进技术以实现临床转化。

该研究的共同通讯作者、西奈山伊坎医学院弗里德曼脑研究所所长、学术事务院长、Nash家族神经科学系Nash家族教授、西奈山卫生系统首席科学官Eric J. Nestler博士表示：“我们的研究结果突显了脂质纳米颗粒在克服治疗脑部疾病主要挑战中的潜力。我们非常兴奋能够继续评估这一新型平台的更广泛治疗应用。”

论文标题

“跨越血脑屏障的脂质纳米颗粒用于中枢神经系统的mRNA递送”

研究作者

研究作者包括Chang Wang、Yonger Xue、Tamara Markovic、Haoyuan Li、Siyu Wang、Yichen Zhong、Shi Du、Yuebao Zhang、Xucheng Hou、Yang Yu、Zhengwei Liu、Meng Tian、Diana D. Kang、Leiming Wang、Kaiyuan Guo、Dinglingge Cao、Jingyue Yan、Binbin Deng、David W. McComb、Ramon E. Parsons、Angelica M. Minier-Toribio、Leanne M. Holt、Jiayi Pan、Alice Hashemi、Brian H. Kopell、Alexander W. Charney、Eric J. Nestler、Paul C. Peng和Yizhou Dong。

资助

该研究得到了美国国家普通医学科学研究所（R35GM144117）、美国国家药物滥用研究所（P01DA047233）和Biogen的支持。

关于这项纳米技术和神经科学研究

• 作者：Karin Eskenazi

• 来源：西奈山医院

• 联系人：Karin Eskenazi – 西奈山医院

• 图片：图片由Neuroscience News提供

• 原始研究：封闭访问。“跨越血脑屏障的脂质纳米颗粒用于中枢神经系统的mRNA递送” by Yizhou Dong et al. Nature Materials