治疗性核酸——是在实验室中产生的DNA或RNA片段，旨在阻断或修饰基因，控制基因表达或调节其他细胞过程。——是一个有前途但仍在出现的生物医学治疗领域，已经使用了几种药物，其中许多正在测试中。核酸纳米粒子(NANP)是一种可编程组件，特别是由核酸制成，其中许多治疗性核酸序列嵌入其具有特定结构的结构中，设计用于同时包装和递送多种细胞间或细胞外治疗，从而对人类细胞产生多种治疗效果。
可以预测，对于一类新药来说，这种有前途的新疗法在临床试验中往往会遇到困难。反复出现的问题使许多正在开发的产品无法被批准使用，并对继续研究产生令人沮丧的影响。这些困难中的第一个是对NANP制剂递送的不利免疫反应。
在《自然协议》(Nature Protocols)的一篇论文中，弗雷德里克国家癌症研究实验室的纳米技术研究人员玛丽娜多布罗瓦尔斯卡娅(Marina Dobrovolskaia)和北卡罗来纳大学夏洛特分校的基里尔阿费宁(Kirill Afonin)描述了一种可复制协议的开发，该协议可以准确评估不同的纳米粒子用于输送治疗性核酸。
“由于免疫毒性，10%至20%的药物在临床试验中被停用，——核酸疗法也不例外，”阿弗宁说，他的研究重点是NANP的发展和了解对NANP的免疫反应。"这对NANP来说尤其如此，因为核酸的治疗用途是一个相对年轻的领域."
“NANP有许多未知的免疫特征，这可能会阻止他们进入临床试验。这将抑制这一领域的研究，因为研究人员知道，在花费数十亿美元的测试成本后，你仍然可能因不良免疫反应而使药物失效，”他指出。“那么，这就是关键：我们如何在将药物投入患者体内之前，仔细预测药物的免疫刺激？”
本文提出的方案是一个详细的逐步过程，用于评估任何给定的NANP设计在应用于人类时的炎症特征，使用人类外周血单核细胞(“白细胞”)作为测试模型。本文进行的体外实验使用了从100多名健康人体供体血液中新鲜提取和分离的细胞，但该论文指出，仅三名供体就足以解释免疫细胞的个体遗传多样性。
“为了在我们的研究中获得广泛的样本，我们使用了100多名献血者，血液是在一年的不同时间采集的，所以这是一个非常异质的血细胞池，”阿弗宁指出。
“这个方案是可复制的，它使用了最精确的模型，”他说。“它比动物模型更能预测细胞因子风暴。坦白说，很神奇。这也让更多的研究人员负担得起，因为他们不必与动物打交道。”
一个可靠和准确的标准化方案来评估人类对不同粒子设计的免疫反应，对支持NANP的研究具有重要价值。本文认为：“为了进一步推动NANP从实验室向临床的转变，这个领域非常重要。需要可靠的实验方案来评估这些新纳米材料的安全性和有效性。”
“这很重要，因为数百名研究人员正在研究NANP，每个人都有自己喜欢的配方，”阿弗宁说。“问题是它们都使用不同的协议。当你阅读他们的出版物时，很难说哪种配方更好，因为他们测试它们的条件完全不同。——没有和谐。”
尽管毒性免疫反应可能会阻止特定的NANP设计进入临床试验，但本文指出，由某些nanp引起的某些特定免疫反应在某些治疗中可能是有用和必需的。
该方案测量细胞免疫反应的定量性质——、免疫反应的规模——及其定性性质——、由免疫反应引起的化学反应的确切类型。
“这里衡量的‘质量’是针对特定的NANP病毒会产生什么样的干扰素或细胞因子，”他说。“质量和数量是至关重要的问题。有时候免疫反应并不差，也不冷门。——通过使用该方案，我们可以评估特定NANP的免疫反应的质量和数量，以便将其用作疫苗佐剂，例如。”
Afonin认为，由于其设计中的大量实验，该协议将产生高度准确的结果。
阿弗宁强调说：“该协议的步骤已经被仔细考虑并验证了60多种不同的NANP设计，这些设计是由我的实验室和该领域的其他人产生的。这是一个很有代表性的样本。”“我们的目标是协调测试，并做出将成为未来研究里程碑的东西。”
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