哈佛医学院施进军综述:水凝胶用于RNA装载和控释的生物医学应用

到目前为止,siRNA和mRNA疗法主要被临床批准用于不同的疾病,还有许多其他疗法正在进行临床试验。尽管RNA具有相当大的治疗潜力,但其体内递送存在局限性,包括酶敏感性、细胞外和细胞屏障,以及难以运输到货物活跃的亚细胞区室。因此,大多数临床阶段的RNA疗法基于化学修饰(硫代磷酸酯键)、配体缀合(N-乙酰半乳糖胺(GalNAC))或非病毒纳米颗粒(NP)递送(脂质NP)。尽管这些方法能够提高RNA的稳定性,改善药代动力学,但是仍有自身的局限性。水凝胶由水溶胀的三维网络组成,具有类似天然细胞外基质的特性,生物可降解,理化性质可调,可注射性等显著特征,使其可用于组织工程、药物输送、细胞形态发生等领域。水凝胶独特的物理化学特性使其成为一种极具吸引力的RNA递送系统。最近已经有大量努力来探索使用水凝胶进行RNA递送,从基因沉默和蛋白质替代到免疫调节的各种生物医学应用。
哈佛医学院布列根妇女医院的施进军教授团队从水凝胶用于RNA递送的历史开始,详细对比了RNA在水凝胶中的装载方式,包括直接装载裸RNA和装载RNA纳米载体复合物,然后进一步讨论了水凝胶控释的设计(持续释放或刺激响应释放),最后列举了一些水凝胶递送RNA在生物医学应用中的具体应用,范围从组织再生到癌症治疗。文章讨论的研究表明,水凝胶系统不仅能够持续局部递送RNA(避免重复给药),而且能够对释放速率进行空间和时间控制。