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2号站利用球形核酸的结构开发疫苗和治疗方法

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什么是球形核酸(SNAs)?
 
球状核酸(SNAs)是由纳米粒子合成DNA或RNA的短片段而形成的结构,这些片段以基团终止,2号站可以与粒子发生化学结合。在适当的条件下,你可以将DNA或RNA的片段加载到粒子的表面,使它们采用粒子中心核心的形状。
 
什么特性使SNAs对医学研究和开发有用?
 
SNA真正有趣的地方在于,在序列的基础上,它自然具有与其线性表亲完全不同的性质。它与生物系统的作用完全不同。
 
例如,如果你给人类细胞注入线性核酸,它们会排斥它们。这背后的原因是细胞膜是带负电荷的DNA也是带负电荷的。
 
然而,如果你把同样的DNA链排列成球形核酸,它们不仅能进去,而且比人类已知的任何东西都进去得好。
 
这是一个有趣的观察结果。其原因是细胞表面有受体识别球形核酸形式聚集的寡核苷酸。这些受体,称为清道夫受体,将它们定位在细胞膜上,然后促进一种称为小凹介导的内吞作用的过程。
 
一旦内部化,就可以使用这些结构在单元内进行度量。你也可以用它们来调节细胞的行为。你可以用它们来进行基因调控,你可以用它们作为免疫刺激剂,你可以用它们来开发很多分析工具和可能的治疗方法。
 
如何利用这些特性来制造基于SNA的疫苗?
 
疫苗有两种基本成分。有一种叫做佐剂的东西,它是一种能刺激免疫系统的分子,还有一种叫做抗原的东西,通常是一种肽信号,可以帮助训练免疫系统。
 
有了球形核酸疫苗,你就可以利用这种结构可以进入细胞例如树突细胞和抗原呈递细胞这些在免疫系统中非常重要的细胞。特定的DNA或RNA序列可以被用来选择性地刺激这些细胞。
 
此外,它们还可以携带一些东西如果你在它们的核心放一些东西或者在它们上面装载一种特殊类型的抗原,例如,通过训练T细胞来训练免疫系统的结构使其产生选择性杀伤反应。
 
举个例子,如果你想要开发一种癌症疫苗,你需要用一个由适当的佐剂分子组成的球形核酸,然后把这些癌细胞特有的适当的缩氨酸标记装进去。然后局部刺激,例如皮下注射。你训练这些细胞训练T细胞选择性地进入淋巴系统,找到具有这些特征的细胞,癌细胞,并选择性地溶解它们。
 
你最近展示了SNAs将DNA传递到身体不同部位的能力。你能告诉我们更多关于这项研究的信息吗?
 
除了能很好地进入细胞外,球形核酸与线性核酸有着非常不同的生物分布特征。所以,2号站代理当它们被系统地管理时,它们会到达身体的所有区域。它们可以进入肺,它们可以进入上皮细胞,它们可以进入肝脏,它们可以穿过血脑屏障,它们可以进入心脏。
 
SNA结构在基本层面上有所不同,但这也意味着你可以利用这些理解开始创造新的治疗方法。最近,我们已经学会了如何将球形核酸注入到大脑深处通过鞘内注射到脊髓,这样它们就可以进入大脑的所有部分。
 
这对于治疗神经退行性疾病的药物的开发是令人兴奋的。因此,我们开始在弗雷德里奇共济失调(一种影响大量人群的遗传性疾病)领域进行研究,但也在脊髓性肌肉萎缩(一种影响年幼儿童的疾病)领域进行研究。我们还致力于研究其他类型的疾病,如亨廷顿病、帕金森氏病和阿尔茨海默氏病。
 
在2018年的Pittcon上,您展示了三种具有不同抗肿瘤效率的结构性SNAs。这些结构有何不同这又如何改变了它们靶向肿瘤的能力?
 
关于疫苗开发的一个有趣的事情是,在某些方面,疫苗甚至能起作用是令人惊奇的。当你接种疫苗时,佐剂和抗原通常只是同时注射到人体内,然后顺其自然。你不能通过以特定的结构呈现它们来控制活性或生物分布特性。

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