一種新療法為一種罕見而復雜的疾病提供了幫助，這種疾病的首字母縮寫詞很難發音。對于不幸出生就患有這種肺部疾病的嬰兒來說，其結果通常是致命的。
這種疾病被稱為肺泡毛細血管發育不良伴肺靜脈錯位(ACDMPV)。研究表明，這種疾病與FOXF1基因的突變有關。根據國家罕見疾病組織(National Organization for Rare Disorders)的數據，在全球范圍內，醫學專家已經記錄了大約200個病例，但數量不詳的嬰兒可能在沒有得到診斷的情況下死亡。
這種疾病是由基因變異引起的，這種基因變異阻止了肺部正常血管的形成。在出生后的幾天或幾周內，嬰兒會因為缺氧而，同時肺部血壓升高。少數人通過接受極其罕見的嬰兒大小的肺部移植而存活下來。
現在，由辛辛那提兒童醫院和辛辛那提大學的專家領導的一項研究報告稱，通過使用高科技納米粒子將STAT3基因導入肺部，刺激血管生長，可以幫助小鼠(具有與人類ACDMPV患者相同的FOXF1突變)在這種致命的疾病中生存更長時間。STAT3是FOXF1的一個關鍵下游靶點，它的傳遞可以糾正ACDMPV小鼠的血管缺陷。詳情發表在2021年6月11日的《循環》雜志上。
如果這些結果能在未來的人體研究中得到匹配，共同作者說，這一成功可能會推動其他基于納米粒子的治療方法的發展步伐。
納米粒子載體已顯示出最小的毒性，并加速了人類癌癥、糖尿病和慢性炎癥疾病的新療法的開發。該研究的資深作者、辛辛那提兒童醫院肺部再生醫學中心和圍產期研究所的成員弗拉德-卡利尼琴科博士說："我們已經開發了一種獨特的納米粒子輸送系統，可以輸送能夠刺激新生兒肺部微血管生長的基因。"這項研究表明，單次注射帶有STAT3基因載體的納米粒子就足以增加肺泡毛細血管密度，防止血壓過高，并極大地提高生存率"。
如果不進行治療，大約70%的出生時患有ACDMPV的小鼠在出生后28天內死亡。該研究的第一作者、辛辛那提兒童醫院肺部再生醫學中心的成員孫菲博士說，新的治療方法將該死亡率降低到35%。
基因驅動療法，而非基因編輯
不像基因替代療法可以對身體造成永久性的改變，這種納米粒子方法涉及的材料在體內停留不超過7天。然而，在被研究的小鼠中，出生后早期的單一治療就足以改變ACDMPV導致的整個后續發展問題。
該療法通過注入一種由多種聚合物、脂肪酸和少量膽固醇組成的工程納米粒子，這種納米粒子攜帶非整合的STAT3基因，進而促進肺組織中的血管生長。
卡利尼琴科和他的同事在他們正在進行的肺發育研究中觀察了分子過程。這種納米粒子是在辛辛那提大學材料科學與工程項目的史東露博士指導下，在鄧子成和安德魯·鄧恩的幫助下開發出來的。
有了更多的血管，快速生長的新生肺以接近正常的方式形成，沒有觸發危險的分子“重塑”信號，這些信號可能導致永久性畸形和死于肺衰竭。
該研究詳細說明了治療如何改善肺、心臟和血管健康的幾個指標，包括動脈氧合水平、右心室血壓、肺加速時間與肺射血時間(PAT/PET)的比值、肺動脈直徑和它們的壁厚。
下一步
在納米粒子能夠用于患有ACDMPV的新生兒之前，還有更多的工作要做，包括安全性測試和確定是否需要重復治療。
辛辛那提兒童醫院的小兒肺移植計劃對一些最小的嬰兒進行移植，計劃隨著卡利尼琴科及其同事的研究進展繼續密切合作。一些家庭為了得到這里的治療而跨越了地球。