由于无毒聚合物可以保护RNA并控制其在细胞内的释放，因此基于信使RNA的疫苗和疗法可以更容易地传递。

使用信使RNA(mRNA)指导免疫原性蛋白质合成的疫苗(最著名的是针对COVID-19的疫苗)的出现，正在刺激研究人员寻找更好的方法来保持mRNA的稳定并有效地传递它。

东京大学的一个团队与日本和中国的合作者合作，现已开发出可以与mRNA相互作用、稳定和包裹mRNA的聚合物，从而可以高效地将其输送到培养的人类细胞和活体小鼠细胞中。他们的研究成果发表在《先进材料科学与技术》杂志上。

东京大学团队的HoracioCabral表示：“除了传染病疫苗之外，mRNA还为蛋白质替代疗法、基因编辑和免疫疗法等前所未有的治疗提供了有希望的途径。”“但为了释放这些先进疗法的全部潜力，开发安全有效的载体系统至关重要。”

研究人员研究了微调聚合物分子结构的方法，使它们能够与mRNA相互作用以保护它。这种生物相容性且无毒的聚合物属于一种称为嵌段共聚物的类型，由不同化学基团的交替片段构成，在本例中为聚乙二醇和聚甘油。

但实现与mRNA适当相互作用的关键是将特定的带正电荷的氨基酸基团连接到长聚合物主链上。正电荷通常会将聚合物吸引到带负电荷的RNA上，并且所选择的氨基酸还能够在称为pi-pi(π-π)堆积的过程中与mRNA的部分相互作用。这涉及到在相互作用的分子中并排堆叠的环状分子环中称为π键的特征中电子之间的相互作用。

Cabral说：“这是一种高度可定制的方法，可以微调我们的聚合物与mRNA的相互作用。”结果，mRNA得到了高效稳定，克服了其他方法不稳定的主要缺点。

聚合物和mRNA自发组装成球形束(胶束)，有效地将mRNA货物递送到培养细胞中，并且在肌肉注射后也递送到小鼠细胞中。mRNA很容易在细胞内释放，以高效率生成其编码的蛋白质，并且比其他方法持续的时间明显更长。

Cabral说：“由于mRNA的脆弱性，这项工作非常具有挑战性，这是一种高度脆弱的分子，需要在靶细胞外受到保护，但一旦进入靶细胞内部，就立即暴露于细胞机制。”他补充道，“我们的成功令人兴奋，因为它具有改变mRNA递送技术的潜力，允许精确的工程、创新的释放策略，并克服关键障碍，以增强基于mRNA的疗法的稳定性和功效。”

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