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前沿 | 穿越血腦屏障,創新反義核苷酸療法有望革新神經退行性疾病的治療

▎藥明

康德內容團隊編輯

反義寡核苷酸(ASO)療法透過在基因水平抑制致病蛋白或者非編碼RNA的生成,具有治療多種神經退行性疾病的潛力。然而,

將足夠水平的ASO遞送到中樞神經系統(CNS)是一個難題,因為ASO不能夠有效穿越血腦屏障。

治療CNS疾病的ASO通常需要透過鞘內注射才能夠有效遞送,為患者接受治療帶來很大不便。

日前,東京醫科齒科大學(TMDU)、Ionis Pharmaceuticals、和武田(Takeda)公司的研究人員合作,

發現了將皮下或者靜脈注射的ASO穿過血腦屏障,遞送到中樞神經系統的新方法。

研究人員表示,這一突破有望給神經退行性疾病的治療帶來變革。這項研究發表在

Nature Biotechnology

上。

前沿 | 穿越血腦屏障,創新反義核苷酸療法有望革新神經退行性疾病的治療

通常,只有分子量小於450 Da的疏水性分子才能夠穿越血腦屏障。為了改進ASO療法的血腦屏障滲透性,研究人員合成和評估了14種親脂性偶聯分子。最終發現,

將膽固醇偶聯在由DNA和RNA構成的異源雙鏈寡核苷酸(heteroduplex oligonucleotides,HDOs)上,在小鼠或大鼠實驗中,能夠透過皮下或者靜脈注射,有效敲低大腦中的靶點基因的表達。

實驗結果顯示,這種偶聯膽固醇的HDOs能夠在大腦、脊柱和外周組織中廣泛分佈,

在CNS中最多可以將接受評估的四種靶點基因表達水平抑制90%。

前沿 | 穿越血腦屏障,創新反義核苷酸療法有望革新神經退行性疾病的治療

▲能夠穿越血腦屏障的HDOs(BBB-HDOs)顯著抑制大腦皮層的靶點基因表達(圖片來源:Credit: Department of Neurology and Neurological Science,TMDU)

而且,研究團隊進一步證明,

這種HDOs穿越血腦屏障的能力並沒有造成血腦屏障本身完整性的下降。

“我們穿越血腦屏障遞送ASO的創新技術平臺可能為治療神經退行性疾病帶來革命性的改變。”資深作者,TMDU神經病和神經科學系的Takanori Yokota博士說,“下一步,我們將進一步確定最佳化遞送ASO療法進入CNS的特定分子通路。”

參考資料:

[1] From blood to brain: Delivering nucleic acid therapy to the central nervous system。 Retrieved August 14, 2021, from https://medicalxpress。com/news/2021-08-blood-brain-nucleic-acid-therapy。html

[2] Nagata et al。, (2021)。 Cholesterol-functionalized DNA/RNA heteroduplexes cross the blood–brain barrier and knock down genes in the rodent CNS。 Nature Biotechnology, https://doi。org/10。1038/s41587-021-00972-x

注:本文旨在介紹醫藥健康研究進展,不是治療方案推薦。如需獲得治療方案指導,請前往正規醫院就診。

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