人造病毒突破基因治療瓶頸

最近，西班牙巴塞羅那自治大學（UAB）生物技術和生物醫學研究所納米生物學部門的研究人員，在Antonio Villaverde的指導下，成功地制備了一種人造病毒——能夠自組裝并形成納米顆粒的蛋白質，能夠包圍DNA片段，穿透細胞，以一種非常不同的方式到達細胞核，然后在那里釋放治療性DNA片段。這一成果是基因治療所用病毒載體的一種替代物，沒有生物學風險。相關研究結果發表在最近的國際生物科技頂級期刊《Trends in Biotechnology》。

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　　基因治療，是將具有治療目的的基因插入到基因組中，需要一些載體將這些基因轉移到細胞核。當轉移這些基因時，一種可能性是使用病毒載體，但這并不能避免風險。因此，科學家們一直試圖找到一種替代物。用這個作為他們的目標，新興的納米醫學旨在用可調節納米顆粒（可以將核酸和其他藥物釋放到靶細胞中）的形式，模仿病毒的活動。延伸閱讀：基因治療先驅回顧其突破性發現。

　　研究人員測試了各種各樣的材料，其中蛋白質是生物相容的、可生物降解的，可提供各種各樣的功能，這些功能可被調整并用于基因工程。然而，為了形成更復雜的結構，以一種有效的方式用來運輸DNA（就像病毒一樣），要控制蛋白質模塊的組織方式，是非常復雜的。

　　Antonio Villaverde教授的研究小組發現，有必要用這些蛋白質作為一種人工病毒，并自組裝形成規則的蛋白質納米粒子，能夠穿透靶細胞，以一種非常有效的方式達到細胞核。在化學方面，關鍵在于，分別位于模塊化蛋白質氨基和羧基端的陽離子肽和六局組氨酸相結合。

　　UAB研究人員已經證明，當存在DNA時，這些人造病毒圍繞著它并進行結構調整，這樣DNA就以類似于天然病毒保護蛋白外殼內DNA的方式防御外部因素。甚至，所產生的結構所采用的形式，似乎是在模仿病毒的形式。

　　Villaverde指出：“必須強調的一點是，這種自組裝能力不取決于選擇的結構蛋白，似乎并不限于一種特定類型的蛋白質。這為我們提供了機會，可以選擇那些在給藥后能避免任何免疫反應的蛋白質，在治療用途方面這是很大的優勢。”

　　本文共同作者Esther Vázquez 指出：“這些人造病毒是天然蛋白納米粒子（包括病毒）非要有前途的替代品，由于其局限性，如剛性結構和缺乏生物安全性，當用于納米醫學時不夠有效。”

　　傳統的治療方法毒性極高，限制了它們的適用性。為此，UAB研究人員，與Sant Pau 醫院的Ramon Mangues教授和CSIC的Ramon Eritja教授合作，改造這些人工病毒，能夠將抗癌藥物直接輸送到腫瘤細胞。這樣，它們將能夠以一種非常局部化的方式，釋放大劑量治療藥物。