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據(jù)報(bào)道， 近日，科研人員研發(fā)了一種鉆頭型納米材料，它不僅能夠穿過(guò)細(xì)胞膜，還能在細(xì)胞內(nèi)傳遞藥物，這對(duì)增強(qiáng)藥物的治療效力提供了更通用的方法。該篇文章發(fā)表在《控制釋放雜志》（Journal of Controlled Release）上。

Ashwanikumar等人利用細(xì)胞穿透自組裝肽納米材料(CSPNs)開(kāi)發(fā)了一種藥物傳遞系統(tǒng)，這些鉆孔形狀的納米材料可以穿過(guò)細(xì)胞膜并運(yùn)送藥物，并可以微調(diào)到不同的形狀來(lái)優(yōu)化輸送過(guò)程。圖片來(lái)源:Ashwanikumar et al,doi:10.1016 / j.jconrel.2018.02.041

開(kāi)發(fā)有效的治療藥物是一項(xiàng)艱巨的過(guò)程，在臨床試驗(yàn)開(kāi)始之前，就需要投入大量時(shí)間、金錢(qián)和精力。通常，理論上治療一項(xiàng)疾病的藥物不能進(jìn)行臨床試驗(yàn)，是因?yàn)槠錈o(wú)法穿過(guò)細(xì)胞膜等生物屏障到達(dá)所需作用的靶細(xì)胞。

俄勒岡州立大學(xué)的科學(xué)家開(kāi)發(fā)了一種新型納米材料，其可以促進(jìn)藥物通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)行傳遞，他們稱(chēng)之為CSPNs，或細(xì)胞穿透自組裝肽納米材料。

CSPNs是由氨基酸組裝成的類(lèi)似于鉆頭的形狀的納米材料，可以在滲過(guò)膜后封裝藥物以遞送到細(xì)胞中。CSPNs具有高度的通用性，修正后能適應(yīng)特定的藥理學(xué)需求。

研究負(fù)責(zé)人Gaurav Sahay說(shuō):“CSPNs代表了一種新的模塊化藥物傳遞平臺(tái)，通過(guò)對(duì)氨基酸序列進(jìn)行特異性微調(diào)，可以將其編程成精巧的結(jié)構(gòu)，使其具有靈活性、自組裝性、更高的藥物負(fù)荷、生物可降解性和生物相容性等功能，從而有效地促進(jìn)CSPNs在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行傳遞。”

研究人員測(cè)試了5種不同CSPNs的結(jié)構(gòu)和功能，這些CSPNs是通過(guò)與a (RADA)2鏈鍵合而構(gòu)建的，并改變了它們?cè)械谋奖彼釟埢臄?shù)量。

“我們選擇了（RADA）2，是因?yàn)樗薪惶媾帕械陌被幔梢允杷⑴c水混合; 也因此具有自我組裝特性，”主要作者Ashwani Narayana說(shuō)。“我們證實(shí)了CSPNs中二級(jí)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，這又反過(guò)來(lái)在自組裝和藥物遞送中發(fā)揮了重要作用。這些納米鉆頭的體內(nèi)功效將擴(kuò)展到細(xì)胞傳遞之外的領(lǐng)域，”Naryana補(bǔ)充說(shuō)。有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)隨著添加的苯丙氨酸殘基越多，CSPNs的形狀就由粗扭曲形態(tài)變?yōu)榧?xì)扭曲的納米鉆孔形態(tài)。

粗扭曲形態(tài)的鉆頭能夠有效地傳送雷帕霉素（RAPA），這是一種可誘導(dǎo)自噬的新型大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)免疫抑制劑。雷帕霉素通過(guò)不同的細(xì)胞因子受體阻斷信號(hào)傳導(dǎo)，阻斷T淋巴細(xì)胞及其他細(xì)胞由G1期至S期的進(jìn)程，從而發(fā)揮免疫抑制效應(yīng)。

“這種納米鉆頭具有很高的封裝疏水性客體分子的能力，”Narayana說(shuō)。“粗扭曲形態(tài)的納米鉆頭特別表現(xiàn)出更高的內(nèi)化能力，并能夠在小鼠模型中準(zhǔn)確定位肝臟中的雷帕霉素。”

這種模塊化的CSPNs可能是一個(gè)新的平臺(tái)，可以跨越被認(rèn)為難以穿透的生物障礙并傳遞分子。同時(shí)微小的變化可以將自組裝轉(zhuǎn)變成無(wú)數(shù)的納米結(jié)構(gòu)，使它們成為各種不同分子的理想宿主，“Sahay總結(jié)道。這項(xiàng)技術(shù)必將在未來(lái)的藥物輸送中發(fā)揮不可或缺的作用。