賓州大學工程學研究人員受太空梭設計的啟發，開發出合成脂質奈米粒子（LNPs）關鍵成分的新方法。這項創新簡化了LNP 的生產，並增強了mRNA 向細胞的傳遞，有望應用於治療肥胖症和遺傳疾病。這項技術採用了新穎的合成策略，模仿太空梭的助推火箭，大大提高了mRNA 的輸送效率。

生物工程系副教授 Michael J. Mitchell在《自然-通訊》（Nature Communications）上發表了一篇論文，介紹了一種合成可離子化類脂的新方法，類脂是LNPs的關鍵化學成分，有助於保護和遞送藥物負荷。這些LNP 在實施mRNA 療法（如輝瑞生物技術公司和ModernaCOVID-19疫苗）方面發揮了關鍵作用。

在這篇論文中，Mitchell 和他的合作者測試了治療肥胖症的mRNA 藥物和治療遺傳疾病的基因編輯工具的傳遞。

先前的實驗表明，尾部帶支鏈的類脂質能更好地向細胞傳遞mRNA，但製造這些分子的方法耗時且耗錢。米切爾實驗室博士後研究員、本文共同第一作者韓學祥說：”我們提供了一種新穎的建造策略，可以快速、低成本地合成這些類脂質。”

新分子的設計靈感來自太空梭的雙助推火箭，它能提高脂質奈米粒子的藥物傳輸效果，同時簡化其製造過程。資料來源：米切爾實驗室

這種方法需要將三種化學物質結合在一起：一個胺”頭”，兩個環氧化烷基”尾”，最後是兩個酰基氯”支尾”。完成後的類脂類似於綁在兩枚助推火箭上的太空梭，這並非巧合：韓回憶說，在大學時，一部關於太空梭的紀錄片給他留下了深刻印象，太空梭的固體火箭助推器設計使其能夠進入軌道。”我想，我們可以在類脂質中添加兩個分支尾巴作為’助推器’，以促進mRNA的輸送。”

添加了分枝尾翼後，配備了新型類脂的LNP向目標細胞遞送mRNA的能力顯著提高，就像火箭的助推器能讓火箭更容易穿透大氣層一樣。米切爾說：”我們看到，使用這些類脂質向目標細胞輸送mRNA後，一種調節新陳代謝的激素的數量急劇增加，如果將其視為治療肥胖症的一種方法，這確實令人興奮。”