一种在胃里释放RNA的药丸可能提供一种注射疫苗的新方法

像大多数疫苗一样，RNA疫苗必须注射，这对害怕注射的人来说可能是一个障碍。现在，麻省理工学院的一组研究人员已经开发出一种方法，将RNA放入可吞咽的胶囊中，他们希望这能帮助人们更容易接受RNA。

除了使疫苗更容易耐受外，这种方法还可以用于将其他种类的治疗性RNA或DNA直接递送到细胞消化道这可能会使治疗更容易胃肠道功能紊乱比如溃疡。

“核酸，尤其是RNA，对降解非常敏感，尤其是在消化道中。克服这一挑战开辟了多种治疗方法，包括通过口服途径接种疫苗，”麻省理工学院卡尔·范·塔塞尔机械工程职业发展助理教授、布里格姆妇女医院胃肠病学家乔瓦尼·特拉韦尔索说。

在一项新的研究中，Traverso和他的同事们表明，他们可以使用他们开发的胶囊在猪的胃中递送高达150微克的rna，这比mRNA COVID疫苗使用的量还多。

Traverso和麻省理工学院David H. Koch研究所教授、麻省理工学院Koch综合癌症研究所成员Robert Langer是这项研究的资深作者。Alex Abramson博士这项研究的主要作者是麻省理工学院博士后Ameya Kirtane和Yunhua Shi，该研究发表在今天的杂志上事。

口服给药

几年来，兰格和特拉弗索的实验室一直在开发将药物输送到胃肠道。2019年，研究人员设计了一种胶囊在被吞下后，它可以将固体药物，如胰岛素，放置到胃粘膜中。

这种药丸大约有蓝莓大小，有一个高而陡峭的圆顶，灵感来自豹龟。就像乌龟翻个身就能站直一样，胶囊也能自己调整方向，这样里面的东西就能被注射到胃里。

在2021年，研究人员展示了他们可以使用胶囊递送大分子，如单克隆抗体液态的。接下来，研究人员决定尝试使用胶囊运送核酸，这也是大分子。

核酸进入人体后很容易降解，因此需要保护性颗粒携带。在这项研究中，麻省理工学院的研究小组使用了Langer和Traverso实验室最近开发的一种新型聚合物纳米颗粒。

这些可以高效递送RNA的颗粒是由一种叫做聚(β -氨基酯)的聚合物制成的。麻省理工学院团队之前的工作表明，这些聚合物的分支版本在保护方面比线性聚合物更有效核酸然后把它们放进细胞里。他们还表明，同时使用两种聚合物比只使用一种更有效。

“我们制作了一个分支的杂化聚(β -氨基酯)库，我们发现其中的铅聚合物比线性库中的铅聚合物表现得更好，”Kirtane说。“这使我们现在能做的是减少我们使用的纳米颗粒的总量。”

为了测试这些颗粒，研究人员首先在没有使用递送胶囊的情况下将它们注射到小鼠的胃中。他们传递的RNA编码了一种报告蛋白，如果细胞成功地吸收了这种RNA，就可以在组织中检测到这种报告蛋白。研究人员在小鼠的胃和肝脏中发现了报告蛋白，这表明RNA已经被身体的其他器官吸收，然后被带到肝脏，从而过滤血液。

接下来，研究人员将rna -纳米颗粒复合物冷冻干燥，并将其包装成药物传递胶囊。与诺和诺德的科学家合作，他们能够在每个胶囊中装载约50微克的mRNA，并将三颗胶囊送入猪的胃中，总共含有150微克的mRNA。这比目前使用的COVID疫苗中的mRNA含量还要多，后者的mRNA含量为30至100微克。

在猪的研究中，研究人员发现报告蛋白是由胃的细胞成功产生的，但他们在身体的其他地方没有发现它。在未来的工作中，他们希望通过改变纳米颗粒的组成或加大剂量来增加其他器官对RNA的吸收。然而，艾布拉姆森说，仅向胃输送也有可能产生强烈的免疫反应。

他说:“胃肠道中有许多免疫细胞，刺激胃肠道的免疫系统是一种已知的产生免疫反应的方式。”

免疫激活

研究人员现在计划研究他们是否可以通过使用它们来传递mRNA疫苗，从而产生系统免疫反应，包括激活B和T细胞胶囊。这种方法也可以用于创建针对胃肠道疾病的靶向治疗方法，这些疾病很难使用传统的皮下注射治疗。

艾布拉姆森说:“当你通过静脉注射或皮下注射进行全身分娩时，瞄准胃部并不容易。”“我们认为这是一种治疗胃肠道不同疾病的潜在方法。”

这篇论文的其他作者还有Grace Zhong、Joy Collins、Siddartha Tamang、Keiko Ishida、Alison Hayward、Jacob Wainer、Netra Unni Rajesh、Xiaoya Lu、Yuan Gao、Paramesh Karandikar、Tang yang、Aaron Lopes、Aniket Wahane、Daniel Reker、Morten Revsgaard Frederiksen和Brian Jensen。