PNAS：清除再生医学的“绊脚石”

 再生医学中的主要障碍之一在于，靶向治疗不能有效地传递，来控制细胞的行为——一种方式是通过有效地传递特定分子，调节受损细胞内的基因。随着基因编辑和重新编程的出现，许多科学家正在致力于提高这些技术，可以用于细胞内，并纠正某些遗传疾病患者的基因组，如肌肉营养不良和囊肿性纤维化。

最近，由英国诺丁汉大学带领的一个专家小组，开发出了一种高效的系统，使用小分子蛋白靶定细胞的糖层（硫酸乙酰肝素），可使治疗性分子，在细胞内以很高的剂量进行传递，从而意味着它们有更多的疗效。

该研究结果发表在最近的《PNAS》杂志，表明这种以简单蛋白质为基础的系统，可以将任意数量的治疗性分子传递进入受损的细胞，并为一系列疾病和障碍带来新的治疗方法和药物。

细胞膜的外面有一层致密的硫酸乙酰肝素糖，其中存在着许多类型的蛋白质。大多数方法尝试的是靶定这些蛋白质，而不是糖。特异性地靶定硫酸乙酰肝素，是一种新的给药概念。

本文第一作者、来自药学院的James Dixon博士说：“在这项研究中，我们可以直接和有效地传递各种各样的治疗性分子，附着于可以控制干细胞基因表达和编程它们命运的蛋白质上。”

这种新的、高度可控和有效的“传递”系统，有可能靶定特定的细胞，并减少副作用。因为它是一个简单的蛋白质，可靶定细胞表面的糖，它可以很容易地修改，来靶定特定的器官和细胞类型，从而靶定特定的疾病。

Dixon博士说：“我们采用了自然的分子——它们已经发展到与细胞相互作用，并利用它们的活性来设计我们的技术。比起人类基因组的复杂性，这种糖分子（硫酸乙酰肝素）有更多的版本。某些类型仅存在于病变细胞，一些存在于健康组织中，一些特定地存在于心脏中，一些在大脑中……如果我们能够靶定这些特定类型，我们就有可能研发一种非常强大的治疗方法，可以将治疗性分子和药物直接传递到靶向部位，并且非常有效。”

Dixon博士说：“以这种方式控制干细胞，不仅对于再生医学是重要的，而且对于药物的安全性也很重要，可减少动物试验，并带来个性化医学方法。我们希望这类技术将使我们能够用干细胞建立功能性组织，作为病变器官的替代品。希望这项工作也将使我们通过为个别患者设计药物，从而更安全和更聪明的制造药物，并通过在实验室工程设计的患者组织上测试药物，而去掉使用动物的必要性。”

再生医学的未来是，最终使患者细胞再生出病变组织本身。该研究小组的目标是，在人体中直接控制细胞的命运，比如新细胞的再生或更新，以修复诸如心脏缺陷等问题。这项技术已经被授权给诺丁汉大学的一个衍生公司，希望这项基础研究能很快被转化到临床。

Dixon博士说：“我们仍然需要进一步的工作，来测试它在体内的安全性、稳定性和活性，并确保我们能够把这些药物放在正确的位置上。我们已经证明，在这项技术开展人类试验之前，在体外是可以做到的。无论如何，我们非常希望这项强大的技术可以尽快地用来造福人类。”