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给基因药物装上“分子邮编”:能否撬开未治之症的大门?

已有 82 次阅读 2026-10-15 08:40 |个人分类:分享|系统分类:科研笔记

想象有一种药,能掐断癫痫发作的源头,关掉让肿瘤疯狂生长的“开关”,拦住阿尔茨海默病偷走记忆的脚步。这听起来像科幻,可这类药物的雏形其实已经问世——寡核苷酸药物。

所谓寡核苷酸,就是一小段 DNA 或 RNA。传统小分子药大多作用在“成品”上,比如抑制某个已经生产出来的蛋白质;寡核苷酸却抄了近路,直接在细胞的“生产图纸”上下手,在蛋白还没下线之前就介入:要么封住有害蛋白的合成,要么帮细胞补上缺失的那段。可这类药有个大麻烦——张珂说得直白:“知道该瞄准哪个基因,只是问题的一半;另一半,是怎么把药送对地方、送进对的细胞。”[1]

送药为什么这么难? 细胞膜天生排外,寡核苷酸这种大而带负电的分子尤其难进门;更要命的是,它一进血液就要被肾脏的过滤系统当成“垃圾”清走。科学家试过把药裹进脂质颗粒、直接注射到病灶附近、改变化学结构……办法不少,却各有短板。

张珂团队的思路很特别。他们用“瓶刷聚合物”做载体——一根高分子主链上密布着像刷毛一样的分支,既护住药物,又因为“块头大”而躲过肾脏清除。关键在于,主链上的化学基团是可以“编程”的:哪里放胆固醇、哪里放烷基、哪里放阳离子,都能按顺序精确排布。团队筛选了49种序列各异的载体,发现只要改动几个化学“数字”,药物就会偏向不同的器官——就像改了邮编,包裹便投往不同的地址[1,2]。

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最有说服力的,是关节炎实验。研究者把胆固醇基团集中排列,让载体带着一段靶向 TNF-α 的反义寡核苷酸偏向脾脏——那里的免疫细胞正是炎症的“发动机”。单次给药后,病灶处药物积累量比裸药高了约2500倍;在诱导关节炎一周后打上一针,小鼠直到45天实验结束都没再出现症状[1,3]。

这项工作的价值,在于把“序列定义”写进了高分子载体:不再靠碰运气,而是像写代码一样,按需设计药物的投递地址[2]。预料团队下一步想攻遗传性皮肤病和肌肉疾病,还会盯上药物递送的“圣杯”——穿过血脑屏障,把药送进大脑。若真能成,许多今天无药可医的中枢神经系统疾病,或许就有了被撬动的缝隙。

注:以上内容仅供学术研究和交流参考,如有错误和不当之处,敬请批评指正。

参考文献

[1] LIN J, SUN T, WEI Y, et al. Sequence-defined digital bottlebrush polymers for programmable oligonucleotide delivery[J]. Journal of the American Chemical Society, 2026, 148(36): 38845-38855. DOI: 10.1021/jacs.6c09537. https://doi.org/10.1021/jacs.6c09537

[2] SHI Q, ZHANG Z, LIU S. Precision sequence-defined polymers: from sequencing to biological functions[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63(6): e202313370. DOI: 10.1002/anie.202313370. https://doi.org/10.1002/anie.202313370

[3] WEI Y, CHEN P, REN M, et al. Bottlebrush polymers with sequence-controlled backbones for enhanced oligonucleotide delivery[J]. Journal of the American Chemical Society, 2024, 146(50): 34763-34770. DOI: 10.1021/jacs.4c13285. https://doi.org/10.1021/jacs.4c13285

[4] SHI Q, ZHANG Z, LIU S. Precision sequence-defined polymers: from sequencing to biological functions[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2024, 63(6): e202313370. DOI: 10.1002/anie.202313370. https://doi.org/10.1002/anie.202313370



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