【转载】受中医拔火罐的启发，工学院院友、美国罗格斯大学的林灏等人创造了一种将DNA分子转染到皮肤细胞中的疫苗接种新方法
2021.11.17 浏览量:14153
拔罐，也叫拔火罐，在中国拥有悠久的历史，是以罐为工具，利用燃烧或抽气排除罐内空气，造成负压，使之吸附于皮肤表面，产生刺激，使被拔部位的皮肤充血，通过促进血液循环达到防治疾病的目的。
核酸医学是利用 DNA、RNA 或其他控制遗传信息的生物分子的新技术，由于其在各种疾病的治疗和疫苗方面的前景，在过去二十年中得到了广泛发展。尤其是新冠疫情大流行中，mRNA疫苗的开发和大规模应用，让大家见证了核酸医学的强大能力。当人工合成或经过工程化改造的核酸（DNA或RNA）进入宿主细胞时，这些核酸会在细胞中编码产生蛋白质，从而发挥作用。这个过程中至关重要的一步就是转染，也就是让核酸穿过细胞屏障并地送到宿主细胞内部，如果是RNA，只需要进入细胞质，如果是DNA，则需进入到细胞核。然而，直接注射DNA或RNA后，它们很难进入到宿主细胞内部，因为缺乏保护，它们会被快速降解。例如现在已上市的两款mRNA疫苗，就是使用了脂质纳米颗粒（LNP）包裹了mRNA，以保护和帮助mRNA穿越细胞膜，进入细胞质，进而编码产生蛋白质并激活免疫反应。此外，还有电转染技术，通过施加电场，让细胞膜通透性改变，帮助DNA转染进入细胞，但这种方法通常会导致不良反应，例如炎症、疼痛、组织损伤等等。2021年11月4日，美国罗格斯大学的林灏等人在 Science Advances 期刊发表了题为：Novel suction-based in vivo cutaneous DNA transfection platform 的研究论文。研究团队受到拔罐疗法的启发，创造了一种将DNA分子转染到皮肤细胞中的疫苗接种新方法。在动物实验中，研究团队使用使用这种方法递送了新冠DNA疫苗，该疫苗产生了强烈的免疫反应，比单独注射该DNA疫苗强了约100倍。
具体来说，该研究是直接注射纯化的DNA后，在注射部位施加吸力，对皮肤产生负压，导致皮肤产生张力并松弛，从而触发皮肤细胞对DNA分子的吸收。这种方式简单、无痛，且没有已知的副作用。该研究的领导者、罗格斯大学机械与航空航天工程系副教授林灏表示，这种核酸递送增强技术是通过在核酸注射后以完全非侵入性的方式对皮肤施加适度的负压来实现的，这种方法为基于核酸的疗法和疫苗的应用提供了一个简单易用、具有成本效益和高度可扩展的平台。这种替代性、安全和有效的转染平台，可以产生高水平的转基因表达，而且由于DNA具有稳定性的优势，避免了像其他疫苗一样的冷链运输和保存要求，有助于将疫苗接种计划推广到世界上资源有限的偏远地区。
DNA疫苗注射后施加负压的集成装置
林灏
基于该技术的高安全性和效果，该研究的资助者、生物制药公司 GeneOne Life Science 已将该技术许可用于新冠疫苗的人体临床试验，目前已开始2期临床试验。https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj0611
