RNA干扰的新平台

vRNA干扰(RNAi)是一种细胞用以调控基因表达的自然现象，自从1998年被发现以来引起了大量研究人员的兴趣。遗传信息通常是从细胞核中的DNA传送到蛋白质合成的细胞器核糖体。短干扰RNA (siRNA) 通过结合到携带RNA指令的信使RNA（mRNA）分子上，在mRNA到达核糖体前摧毁它们从而破坏基因表达过程。

Anderson实验室和Alnylam 制药正开发的是一种由脂质制成的siRNA传递纳米颗粒，在一些动物研究中这些siRNA传递纳米颗粒在关闭癌基因上取得了一些成功，当前正在对肝癌患者开展临床试验。纳米颗粒往往会在肝脏、脾脏和肺脏中聚集，因此肝癌是一个天然的靶点，而将这样的颗粒靶向其他器官的肿瘤则一直很困难。

Anderson 说：“当你想到转移性癌症，你就不会只想停留在肝脏，你还会想到达更多不同的位点。”

另外一个实现RNAi希望的障碍就是找到不损伤机体健康组织的短链RNA传递途径。为了避免那些可能的副作用，Anderson和他的同事们决定尝试在一个由DNA构成的简单包装物中传递RNA。利用核酸折纸技术（使得研究人员能够构建DNA短片段的3D形状），他们将6条DNA链融合在一起构建出了一个西面体（一个6边4面的锥体）。随后将单个的RNA链附着到四面体的每个边上。

“对于核酸折纸尤其令人兴奋的是你可以制造出分子上相同的颗粒，确定每个原子的位置，”Anderson说。

为了让这些颗粒靶向肿瘤细胞，研究人员将三个叶酸分子附着到了每个四面体上。还可以用短蛋白质碎片让颗粒靶向各种肿瘤。

利用核酸折纸，研究人员更好地控制了颗粒的成分，使得更易于构建出寻找正确靶点的相同的颗粒。克里夫兰临床医院Lerner研究所生物医学工程学教授Vinod Labhasetwar表示脂质纳米颗粒通常就不是这种情况。“利用脂质颗粒，你不能确定颗粒的哪些部分真正到达了靶组织，”Labhasetwar说。

循环和积累在对移植人类肿瘤的小鼠研究中，研究人员发现一次注射，核酸纳米颗粒在血液中的循环半衰期为24分钟，足够时间到达它们的靶点。Anderson 说DNA四面体似乎保护RNA避免了被肾脏快速吸收和排泄，而上述情况通常会发生在直接RNA给药中。

“如果你采用一种短干扰RNA，将它注入到血流中，它通常只在血流中循环6分钟。如果你利用折纸方法生成更大的纳米颗粒，它会提高避免肾脏排泄的能力，因此延长在血液中循环的时间，”他说。

研究人员还发现核酸纳米颗粒积聚在了肿瘤位点。颗粒传递的RNA被设计靶向一种荧光素酶基因，其已经被添加到肿瘤细胞中使它们发光。研究人员发现在处理小鼠中，荧光素酶活性下降了超过一半。

该研究小组目前正在设计靶向促进肿瘤生长基因的纳米颗粒，也在致力研究关闭与其他遗传疾病相关的基因。