經過改造的mRNA把細胞變成了微小的生物工廠，生產出成功治療一種發炎性皮膚病和兩種癌症的藥物。這項技術為病人的身體自己製造藥物的療法鋪平了道路。

信使核糖核酸（mRNA）包含指導細胞利用其內在機制製造特定蛋白質的指令。許多人都知道mRNA，因為它與COVID-19 疫苗有關。但mRNA 的潛在用途遠不止於此，它還可以作為一種基於基因的治療方法來治療一系列疾病。

最近發表的一項研究詳細介紹了這種用途。德州大學西南醫學中心的研究人員利用工程化mRNA 促使細胞分泌自體藥物，成功治療了小鼠的牛皮癬和癌症。

UT西南大學生物醫學工程與生物化學系教授、該研究的通訊作者丹尼爾-西格瓦特（Daniel Siegwart）說：”有朝一日，這項技術也許能讓病人在藥房甚至在家裡接受每月一次的治療，而不是經常去醫院或門診輸液，這將大大提高他們的生活品質。

在mRNA 研究取得最新進展的同時，利用奈米顆粒遞送治療藥物領域也取得了進展。不過，研究大多是為了讓細胞生成蛋白質，直接用於細胞內，或間接觸發細胞通路，如基因編輯所需的通路。在目前的研究中，研究人員採取了不同的方法，重點是讓這些重要的蛋白質離開細胞，以便它們在身體的其他部位發揮治療作用。

在細胞內，信號肽（SPs）就像”隱喻的運輸標籤”（研究人員的術語），引導根據基因指令產生的蛋白質到達需要它們的地方。有些訊號勝肽能將蛋白質導向細胞核和粒線體等細胞內部，而有些訊號勝肽（稱為分泌型訊號勝肽）則能將蛋白質分泌到細胞外空間。有鑑於此，研究人員假設，可以將一種工程SP複製貼上到mRNA編碼中，使通常被限制在細胞內空間的蛋白質大膽地進入循環。

他們分離出了一段mRNA，該mRNA能產生由因子VII（一種參與凝血的蛋白質）衍生的分泌型SP。然後，他們將這種編碼SP 的mRNA 連接到四種不同的mRNA 序列上，這些mRNA 序列產生某些蛋白質：mCherry（一種螢光蛋白，可提供是否從細胞中分泌的視覺線索）、紅血球生成素（一種參與造血的人類蛋白質）、etanercept（一種用於治療發炎性疾病的治療性蛋白質）和抗PD-L1 （另一種用於治療癌症的治療性蛋白質）。在實驗室中，當修飾過的mRNA被包裝進脂質奈米顆粒並輸送到細胞中時，細胞會將這些mRNA製成的SP標記蛋白質分泌到細胞外的液體中。

牛皮癬是一種引起皮膚發炎的自體免疫疾病，當研究人員用經過修飾的編碼藥物etanercept 的mRNA 治療患有牛皮癬的小鼠時，它們的皮膚斑塊明顯減少。當他們用經過修飾的編碼抗-PD-L1的mRNA治療患有結腸癌和轉移性黑色素瘤的小鼠時，腫瘤生長明顯減少，小鼠的存活時間是未治療小鼠的兩倍。

研究人員說，利用他們的信號肽工程核酸設計（SEND）讓人體自身的機器製造和輸送治療用蛋白質，可能會提高目前透過輸液給藥的蛋白質藥物的療效，並有助於克服與之相關的副作用。他們說，利用這種技術生產的藥物可以改善發炎性疾病、癌症、凝血障礙、糖尿病和各種遺傳性疾病患者的健康和生活品質。

這項研究發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）。