一种新的基因疗法递送设备可能让医院药房按需制作个性化的纳米药物。这种民主化的精准医疗方法,如《科学前沿》(Frontiers in Science)上所发表的研究显示,或将彻底改变医院治疗罕见病的方式,即便是在资源有限的环境下也是如此。
罕见病影响着全球数百万人,然而传统“一刀切”的药物开发模式使患者面临极少的治疗选择。如今,一项名为NANOSPRESSO的欧洲研究项目旨在通过提升低成本定制基因和RNA疗法的可及性,将天平向患者倾斜。
原型NANOSPRESSO设备结合了两种成熟技术——核酸治疗与脂质纳米颗粒——形成一个便携式制造单元。医院药剂师可以使用该设备准备无菌、可注射的纳米药物,这些药物专门针对引起患者疾病的特定基因异常,无需依赖集中化药物生产。
大多数药物,包括基因疗法,都在集中化设施中生产。这种模式适用于大批量药物,但不适合仅影响少数患者的罕见病。高昂的制造成本和有限的需求意味着许多罕见病无法得到治疗。
由乌得勒支大学医学中心(UMC Utrecht)的雷蒙德·希费尔斯教授(Prof Raymond Schiffelers)领导的NANOSPRESSO项目,可以通过将核酸纳米药物的生产分散到当地医院,颠覆这些障碍。这将有助于提高这些疗法的可及性,甚至在资源有限的环境中也能实现。
希费尔斯教授表示:“从患病率来看,罕见病整体上是我们面临的全球健康挑战之一。它们的综合影响凸显了亟需一个能让医院经济实惠地现场按需个性化药物的平台。通过将生产转移到护理点,NANOSPRESSO可以帮助将改变生命的精准药物带给患者。”
罕见病在全球范围内影响着3亿人,其中仅欧盟就有3600万人,且七成病例始于儿童时期。虽然每种疾病仅影响少量人口(根据欧洲药品管理局(EMA)定义,不超过每万人中的五人),但目前已知的罕见病种类多达5000至8000种。
第一作者、同样来自乌得勒支大学医学中心的马里奥纳·埃斯塔佩·森蒂博士(Dr Mariona Estapé Senti)表示:“我们正在开辟一条通往精准核酸纳米药物的道路。NANOSPRESSO可以通过更快地为更多患者提供个性化药物,彻底改变我们治疗罕见病的方式。这种用户友好且价格合理的设备可以让医生治疗那些传统方法无法应对的疾病。”
从普适到定制
核酸疗法通过特异性靶向导致蛋白质错误生成的遗传指令起作用。此外,它们具有高度适应性。只需改变所使用的RNA或DNA序列,便可将其用于治疗不同疾病——从遗传性疾病和某些癌症,到通过禁用病毒或细菌细胞中的关键蛋白来治疗感染。药物的特异性还可能减少副作用的发生概率和严重程度。
由荷兰科学议程资助的NANOSPRESSO使用小型便携式药筒,药剂师可以将脂质成分与患者特定的核酸疗法组合装入其中。
随后,这些成分在现场通过便携式微流控设备混合,类似于为消费者口味定制的浓缩咖啡胶囊。设备中的脂质纳米颗粒保护核酸载荷,并帮助其到达细胞中的正确目标。
结果是一种精确配方、靶向性强的纳米药物,随时可供注射。由于系统体积小、自成一体,并专为医院药剂师设计,因此可以在世界各地的诊所和医院部署,使最先进的药物能够按需现场制作。
挑战现有模式
NANOSPRESSO引发了对其如何融入当前医疗系统和监管框架的讨论。
希费尔斯表示:“当前的模式无法满足全球数百万人的需求,我们相信NANOSPRESSO将填补这一治疗空白。为此,我们正积极与监管机构和药物开发者讨论如何为患者实现这一目标。”
作者引用了药房的历史先例:直到20世纪,药剂师通常通过手工制作定制药物,这一过程被称为“配制”。他们还提到了在COVID-19疫情期间利用类似核酸平台生产mRNA疫苗的成功案例,并指出封闭系统微流控技术的现代进步促成了像NANOSPRESSO这样的突破。
埃斯塔佩·森蒂博士表示:“我们的目标是增加这些疗法的可及性。尽管NANOSPRESSO挑战了传统的医疗方法,但我们也在与监管机构合作,以确保符合质量、安全性和有效性标准、工具和保障措施。”
目前,该系统的原型正在开发中,团队正在积极应对涉及技术、科学、医学和监管方面的挑战。未来的工作将探索如何安全地将NANOSPRESSO整合到现实世界的医疗环境中。
NANOSPRESSO-NL项目获得了荷兰科学议程和荷兰科学研究组织的资助。
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