研究人员改进了向中枢神经系统提供基因治疗的工具
血脑屏障 (BBB) 是基因治疗的强大敌人。BBB 由紧密楔在一起的细胞组成，可防止血液中可能存在的毒素和病原体进入脑组织，但它也阻止了对影响中枢神经系统 (CNS) 的疾病的潜在治疗。
研究人员已经发现了一些被称为腺相关病毒 (AAV) 的运载工具，它们可以在某些情况下越过障碍，但大多数时候，AAV 在运送基因疗法方面效率低下。布莱根妇女医院的研究人员是麻省总医院布莱根医疗保健系统的创始成员，他们正在努力优化 AAV 作为基因传递工具，提高它们的效率和它们提供药物治疗脑癌(如胶质母细胞瘤和遗传疾病)的潜力中枢神经系统。
在Nature Biomedical Engineering上发表的一篇论文中，研究小组报告了一种在临床前模型中测试的新 AAV 变体，该变体比以前开发的运载工具效率高得多。
“我们的研究令人兴奋，因为它表明我们离能够通过人类血脑屏障提供基因治疗又近了一步，”布莱根神经外科系的 Fengfeng Bei 博士说。“我们的研究结果表明，AAV 可以为开发针对胶质母细胞瘤和其他需要 CNS 输送的疾病的系统基因疗法提供有价值的工具。”
AAV 是小型、非致病病毒，可以通过工程设计将 DNA 序列携带并传递到目标细胞。先前的研究发现它们是基因治疗的安全载体，旨在直接修改细胞中的基因以治疗疾病。
最近的进展导致发现了可以在小鼠模型中穿透 BBB 的新一代 AAV，但迄今为止发现的大多数 AAV 的效率不足以考虑在临床环境中使用。为了改进现有的 AAV，Bei 及其同事转向细胞穿透肽——一组已知能够穿过 BBB 等生物膜的短肽。
该团队收集了大约 100 种这样的肽，并将它们插入到各种 AAV 中，并一一测试，以寻找最有效的。
“我们很幸运，”贝说。“我们在 16 号附近受到了打击。”
该团队在临床前模型中测试了他们的发现，同时观察了小鼠和非人类灵长类动物。虽然他们发现的 AAV(幸运数字 AAV.CPP.16)显示出比之前测试的 AAV 显着提高了跨血脑屏障的递送效率，但贝的实验室正在寻求进一步改进。
“我们希望开发一种更有效且更局限于中枢神经系统的版本。迄今为止，我们的研究告诉我们，我们正朝着正确的方向前进，”他说。
这些数据表明，这种新型载体可用于治疗在特定数量的细胞中开启蛋白质生产可以逆转疾病的遗传疾病。领导麻省总医院基因组医学中心实验室的 Yulia Grishchuk 博士最近与 Bei 合作，并看到了他的研究团队基于实验室的进步的潜在疾病应用。
“神经代谢疾病、溶酶体贮积病和其他影响中枢神经系统组织和身体其他组织的疾病迫切需要新的治疗方法，”格里什丘克说。“令人兴奋的是，这项工作可以代表一种治疗广泛的中枢神经系统疾病的方法，这些疾病目前的治疗方法很难靶向。”
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