摘要：
麻省理工学院和布莱根女子医院的研究人员已经证明，他们可以使用超声波束将RNA推入细胞，从而有效地将RNA链输送到结肠细胞。使用这种方法，研究人员大大减少了炎症性肠病(IBD)小鼠的蛋白质产量。
麻省理工学院科赫综合癌症研究所博士后、该研究的第一作者卡尔肖哈默(Carl Schoellhammer)说：“我们在这篇论文中看到的是，超声波可以使这些分子快速传递。”“在这种情况下，是我们关闭了促炎因子，我们看到了这些蛋白质的巨大敲除。”
将核酸(如RNA)输送到细胞中以抑制或增强靶蛋白是治疗许多疾病的潜在策略，但事实证明，将分子输送到正确的目的地具有挑战性。研究人员展示了一种无需制备或封装RNA的简单方法，他们相信他们的技术可以用于治疗其他胃肠(GI)疾病和身体其他部位的疾病。
科赫研究所(Koch Institute)的研究人员乔瓦尼特拉弗斯(Giovanni Traverso)说：“能够以任何方式不加修改地提供大量这种材料，真的开辟了对线下患者产生积极影响的可能性。布莱根妇女医院的胃肠病学家和生物医学工程师。Traver Sauer和Robert Langer是麻省理工学院大卫H科赫研究所的教授，科赫研究所的成员，也是这篇论文的高级作者，这篇论文发表在《胃肠病学》杂志上。超声波推进
2015年，同一个研究小组报告了使用超声波来增强向胃肠道的药物输送。然后，研究人员将注意力转向RNA等核酸的输送，这比他们在以前的研究中使用的小分子药物要大得多。RNA分子在胃肠道内降解很快，传递更具挑战性，因为RNA必须进入细胞才能发挥作用。
科学家们对将RNA输送到细胞非常感兴趣，因为被称为短干扰RNA(siRNA)的RNA片段可以用来关闭特定的基因。然而，由于RNA在胃肠道中容易分解，大多数递送努力集中在将其包装成颗粒或合成抗核酸酶形式以防止其降解。在这项研究中，研究人员发现他们不需要RNA的保护膜或特殊的化学修饰，因为超声波可以快速护送它进入细胞。
超声波通过一种称为瞬时空化的现象将药物和其他分子(如RNA)推入细胞。低频时，超声波会在溶液中产生微小气泡。当这些气泡破裂时，它们会产生微小的射流，将药物或RNA推入细胞。研究人员用这种方法给结肠炎(IBD)小鼠输送短链RNA，阻断了一种叫做肿瘤坏死因子(TNF)的炎症蛋白的产生。
通过在水溶液中灌肠将未修饰的RNA递送至结肠。与此同时，研究人员使用一个小探针发射0.5秒的超声波脉冲，频率范围为20至100 kHz。用RNA和超声波治疗的小鼠的TNF水平下降了7至10倍，其炎症几乎消失。超声波照射没有产生任何不利的副作用。正如所料，单独的RNA没有效果。
研究人员还表明，他们可以使用这种方法来传递信使RNA(mRNA)，它比siRNA大，编码蛋白质编码基因。在这项研究中，研究人员提供了生物发光的萤火虫基因，以证明这项技术的潜在适用性。未来，这种方法可用于诱导细胞产生酶等蛋白质，从而帮助因酶缺乏而导致疾病的患者。
伊坎医学院和西奈山卫生系统消化内科主任布鲁斯桑兹(Bruce Sands)表示，这种方法可能适用于多种胃肠疾病。“通过减少有效剂量和全身暴露，这种方法可以提高阻断当前靶如TNF的效力和安全性。然而，将超声介导的基于RNA的治疗应用于实际的临床应用还需要更多的工作。”没有参与这项研究的Sands说。
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