很多时候,缺乏临床试验意味着孕妇会遭受痛苦,因为可用的药物是在说明书外开出的,或者根本没有开出。一项新研究为开发妊娠安全基因疗法的重要参数提供了概念证明。
自mRNA 疫苗分发给包括孕妇在内的数亿人以来,脂质纳米颗粒(LNP)的功效得到了更广泛的认可。卡内基梅隆大学的研究人员正在努力通过在基因水平治疗疾病来解锁各种新疗法。
“在思考基因医学的未来时,我们希望了解什么对孕妇也有好处,”凯瑟琳·怀特海德说。
Whitehead 是化学工程和生物医学工程教授,是最早研究妊娠期间 mRNA 传递的人之一。
在《美国国家科学院院刊》上发表的一篇论文中,怀特海德为怀孕期间安全使用的脂质纳米颗粒的设计提供了结构指导。脂质纳米粒子是将 mRNA 引入细胞的递送载体。
关于孕妇与非孕妇基因治疗的许多问题都与递送载体有关。目前尚不清楚同一种分娩工具是否适用于所有人,或者是否需要专门开发一种分娩工具以供怀孕期间安全使用。
怀特海德的研究提供了关于与非怀孕者相比,怀孕期间的变化如何改变纳米粒子行为的见解。
免疫系统及其对异物的通常反应在怀孕期间会发生变化。由于潜在的毒性和其他问题,了解对脂质纳米颗粒的免疫反应的变化非常重要。
怀特海德的研究表明,脂质纳米颗粒在怀孕期间的影响是化学依赖性的。纳米颗粒中包含不同的脂质会改变其化学性质,从而改变免疫系统的反应方式。
在这项研究中,研究人员观察了 260 种不同的脂质。其中包括已知效果良好但不会引起太多免疫反应的材料、已知效果良好但会引起免疫反应的材料以及已知效果不佳的材料。
研究表明,怀特海德实验室使用的脂质纳米颗粒不会进入胎儿体内。怀孕期间,身体对药物输送存在不同的障碍。最明显的之一是胎盘。它是为胎儿提供营养的关键,同时也抑制任何有毒物质的运输。女性需要的大多数治疗都不应影响胎儿。Whitehead 的研究表明,将 mRNA 传递到胎盘而不在胎儿体内积累是可能的。
有许多疾病会导致胎盘功能障碍。最常见的一种是先兆子痫。Whitehead 说:“如果我们能够将 mRNA 传递到胎盘,那么它就为治疗提供了机会,也为探索这些疾病发生的原因提供了机会。”
研究人员还研究了先前研究中显示出炎症性的脂质纳米颗粒,发现它们会阻碍胎儿发育。这证实了在怀孕期间递送炎症脂质纳米颗粒在数量上和结构上是有害的。
对于某些化学物质,研究人员可以预测任何含有特定结构基团的物质都会引起问题。通过更好地了解结构功能,研究人员可以更准确地预测未来使用哪些脂质。
马吉妇女研究所的合作者在研究的早期阶段发挥了重要作用。随着研究的进展,怀特海德正在与那里的新合作伙伴建立联系。
Whitehead 表示,这项关于怀孕期间 mRNA 传递的工作将推动新的怀孕安全治疗方法的设计。这些发现可能会在未来十年内为早产或先兆子痫等孕产妇疾病提供更好的治疗方法。