Доставка генной терапии в легкие с помощью наночастиц
Ученые исследуют способы доставки генной терапии для лечения муковисцидоза, вызванного мутациями в гене CFTR. Эти мутации приводят к образованию густой слизи в легких, инфекциям и повреждению органов.
Текущий подход и его ограничения
В клинических испытаниях используется аденовирус для доставки исправленной копии гена CFTR в клетки легких через ингаляцию аэрозоля. Хотя на моделях мелких животных метод эффективен, доставка в сложные человеческие легкие (с 24 уровнями ветвления) затруднена, особенно через густую слизь при муковисцидозе.
Новые технологии доставки
Лаборатория Горданы Вуняк-Новакович в Колумбийском университете разрабатывает:
- Наночастицы (размером в миллиардные доли миллиметра) для переноса терапевтического груза глубоко в легкие.
- Ультратонкие катетеры с оптическими волокнами для прицельной доставки под визуальным контролем и с учетом региональной вентиляции.
Биоинженерные модели для тестирования
При поддержке Cystic Fibrosis Foundation создается биоинженерная модель целого легкого, воспроизводящая свойства муковисцидоза, включая наличие слизи. Она позволяет в реальном времени тестировать новые методы лечения в контролируемых условиях.
Смежное направление: увеличение донорских легких
Только ~20% донорских легких пригодны для трансплантации. Исследования, поддержанные NIH, направлены на восстановление легких низкого качества:
- Удаление поврежденного эпителия с сохранением матрикса и сосудов.
- Репопуляция этих областей эпителиальными клетками-предшественниками, полученными из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток взрослого человека.
Цель — создание функционального химерного человеческого легкого, пригодного для пересадки.