生物工程寄生虫有一天可能会将药物送入你的大脑

生物工程寄生虫有一天可能会将药物送入你的大脑

故意让自己感染弓形虫寄生虫并不是推荐的医疗程序。尽管大多数人不会出现明显症状,但每年都有一小部分宿主不可避免地感染弓形虫病——这种疾病可能涉及数周的流感样症状、肌肉疼痛和淋巴结肿大。

弓形虫通过从肠道成功穿过血脑屏障 (BBB) 来实现这一点,血脑屏障是保护中枢神经系统免受有害外来分子侵害的重要生物功能。虽然这种寄生虫可以毫无困难地突破血脑屏障,但能够跨越这一门槛的潜在救命药物仍然难以设计。但如果这些药物搭载在寄生原生动物的转基因版本上,情况会怎样?

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一个国际神经生物学家团队正在探索这种可能性,他们在 7 月 29 日发表在《自然微生物学》杂志上的一项研究中详细介绍了他们的最新研究成果。据他们称,未来可能可以将寄生虫改造成用于治疗神经系统疾病的无害化学货物载体。

为了证明这一概念的早期版本,神经生物学家对弓形虫的三个细胞器中的两个进行了生物工程改造,使其分泌一种常用于雷特综合征患者的蛋白质。据记录,每 8,500 名新生儿中就有 1 名患有这种目前无法治愈的遗传病,几乎只影响女性,并导致终身身体和神经系统疾病。

在改变弓形虫的细胞器后,研究小组首先将弓形虫引入实验室培养的人脑类器官中,成功将 MeCP2 蛋白递送至特定神经元。之后,他们又对小鼠进行了三项测试——一组小鼠注射了含有改良弓形虫的生理盐水,而第二组小鼠注射了未改变的弓形虫。同时,另一组小鼠作为对照,未接触工程或天然样本。即使经过改良,弓形虫递送寄生虫仍能成功穿过小鼠的血脑屏障并递送 MeCP2 蛋白。

尽管如此,截至目前,弓形虫仍然是弓形虫——无论细胞器是否发生改变。无论如何,这种寄生虫仍然会引起弓形虫病。尽管如此,这些最初的实验并非为了消除寄生虫的危害,而是展示了它们的基因设计如何可能成为医学工具。

“这项研究的重点是为使用弓形虫作为多功能蛋白质载体的可行性提供概念证明,以及为未来开发这种方法提供初步指导,”该团队在随附的研究简报中写道,并补充说,目前弓形虫仍然只能提供相对较低的蛋白质水平。即便如此,该团队相信,进一步的实验有朝一日可能会解决这些问题,从而有可能找到一种新的、有效的替代方法来穿越众所周知的难以穿越的血脑屏障。

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