哈佛醫(yī)學(xué)院施進(jìn)軍綜述:水凝膠用于RNA裝載和控釋的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用

到目前為止,siRNA和mRNA療法主要被臨床批準(zhǔn)用于不同的疾病,還有許多其他療法正在進(jìn)行臨床試驗(yàn)。盡管RNA具有相當(dāng)大的治療潛力,但其體內(nèi)遞送存在局限性,包括酶敏感性、細(xì)胞外和細(xì)胞屏障,以及難以運(yùn)輸?shù)截浳锘钴S的亞細(xì)胞區(qū)室。因此,大多數(shù)臨床階段的RNA療法基于化學(xué)修飾(硫代磷酸酯鍵)、配體綴合(N-乙酰半乳糖胺(GalNAC))或非病毒納米顆粒(NP)遞送(脂質(zhì)NP)。盡管這些方法能夠提高RNA的穩(wěn)定性,改善藥代動(dòng)力學(xué),但是仍有自身的局限性。水凝膠由水溶脹的三維網(wǎng)絡(luò)組成,具有類似天然細(xì)胞外基質(zhì)的特性,生物可降解,理化性質(zhì)可調(diào),可注射性等顯著特征,使其可用于組織工程、藥物輸送、細(xì)胞形態(tài)發(fā)生等領(lǐng)域。水凝膠獨(dú)特的物理化學(xué)特性使其成為一種極具吸引力的RNA遞送系統(tǒng)。最近已經(jīng)有大量努力來探索使用水凝膠進(jìn)行RNA遞送,從基因沉默和蛋白質(zhì)替代到免疫調(diào)節(jié)的各種生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。
哈佛醫(yī)學(xué)院布列根婦女醫(yī)院的施進(jìn)軍教授團(tuán)隊(duì)從水凝膠用于RNA遞送的歷史開始,詳細(xì)對(duì)比了RNA在水凝膠中的裝載方式,包括直接裝載裸RNA和裝載RNA納米載體復(fù)合物,然后進(jìn)一步討論了水凝膠控釋的設(shè)計(jì)(持續(xù)釋放或刺激響應(yīng)釋放),最后列舉了一些水凝膠遞送RNA在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的具體應(yīng)用,范圍從組織再生到癌癥治療。文章討論的研究表明,水凝膠系統(tǒng)不僅能夠持續(xù)局部遞送RNA(避免重復(fù)給藥),而且能夠?qū)︶尫潘俾蔬M(jìn)行空間和時(shí)間控制。