科学进展:mRNA用于治疗骨折和骨缺损 促进骨再生

来源：生物世界2022-02-21 12:33

除了mRNA在传染病疫苗中的应用，作为平台技术，还有广阔的应用空间。mRNA技术的领导者Moderna和BioNTech已经开始了mRNA癌症疫苗的相关研究。最近，美国梅奥医学中心的研究人员在《科学进展》杂志上发表了一篇题为“大骨缺损的有效愈合”的文章。

除了mRNA在传染病疫苗中的应用，作为平台技术，还有广阔的应用空间。mRNA技术的领导者Moderna和BioNTech已经开始了mRNA癌症疫苗的相关研究。

最近，美国梅奥医学中心的研究人员在《科学进展》杂志上发表了一篇题为“使用优化的化学修饰的编码BMP-2的信使RNA有效修复海外大段缺损”的研究论文。

本研究表明，化学修饰的mRNA编码的BMP-2蛋白可以诱导骨再生，修复长骨节段性缺损。这为骨愈合提供了一种创新的、安全的和高度可转换的技术。

节段性缺损不能很好愈合，仍是可能导致截肢的主要临床问题，为恢复和再生真骨提供了新的希望。

BMP-2是体内的一种天然蛋白质，可以促进骨骼和软骨的发育。早在2002年，美敦力基于重组人BMP-2蛋白的植入物就被批准作为骨移植材料。但实际上该产品价格昂贵，疗效和副作用都不理想。

梅骜的团队认为，通过mRNA编码BMP-2蛋白可能是一种促进骨再生的潜在方法。

人的骨骼可以通过两种方式重新发育：直接由间充质祖细胞形成骨细胞，或者通过软骨内成骨，先形成软骨，再转化为骨骼。重组BMP-2蛋白治疗采用前一种方法，mRNA治疗采用后一种方法。

研究小组在大鼠骨缺损模型中进行了实验。编码BMP-2的化学修饰的mRNA(cmRNA)通过脂质递送并注射到股骨截肢处。该mRNA可以原位持续产生BMP-2蛋白，并且很难逃逸到其他组织和器官。注射后第5天，蛋白表达降至低水平。相比之下，重组人BMP-2蛋白的临床等效剂量在第一天达到峰值后开始逐渐减弱。

实验结果显示，50 g治疗组大鼠缺失骨在第4周全部桥接愈合，再生骨表现出与天然骨相当的力学性能，明显优于使用重组BMP-2蛋白的治疗组。

研究小组表示，我们之所以选择mRNA而不是DNA，是因为mRNA可以通过非病毒传递，而且价格更便宜。而且mRNA不会整合到人类基因组中，只会在体内短时间存在，所以更安全。

新冠肺炎mRNA疫苗的成功鼓励了全世界的科学家探索mRNA在其他领域的应用。今年1月6日，宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的研究人员在《科学》杂志上发表了一篇论文。

研究小组开发了一种在体内产生的瞬时工程CAR-T细胞疗法。通过注射由脂质颗粒(LNP)递送的mRNA，T细胞被重新编程以识别心脏纤维化细胞，从而减少纤维化并恢复心力衰竭小鼠模型的心脏功能。

该方法类似于mRNA疫苗，只需注射一次即可在体内生成CAR-T细胞治疗，有望解决目前CAR-T治疗过程复杂、周期长、价格高等问题。(100yiyao.com)

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