WIREs:以病毒为载体的可控纳米设备

病毒是自然界中的运输工具。数百万年的进化将它们塑造成了非凡的机器,使它们能够完成一项对它们的生存至关重要的任务:将遗传物质传递给其他生物体。

有的病毒拥有由蛋白质构成的衣壳,有的是可以携带遗传信息进入细胞的脂类。不同病毒家族之间遗传物质的类型(DNA或RNA)、形状、大小和传递过程都是不同的。

目前最先进的研究利用生物改造的病毒作为模板来创造新的材料和疗法,以造福人类。例如,基因治疗领域利用病毒感染宿主细胞的能力,将它们转化为递送载体,用于治疗那些患有使人衰弱的和失调疾病的人。

美国食品和药物管理局最近批准了Luxturna—-利用一种良性病毒治疗儿童遗传性失明的基因治疗药物。这是美国首个批准临床使用的治疗遗传疾病的产品,也为其他的以病毒为载体的基因疗法打开了大门。像血友病、杜氏肌营养不良症和囊性纤维化都是这一类的遗传疾病。想要在这些应用领域取得更大的进展,需要更多关于病毒如何工作以及如何控制其功能的研究。

WIREs Nanomedicine and Nanobiotechnology 的这篇综述中,来自莱斯大学的Junghae Suh和同事们总结了在物理、化学和合成病毒学这三个互补子领域的主要进展。物理病毒学试图从理论和实验物理的角度来理解病毒衣壳的结构和功能。化学病毒学将病毒衣壳视为一种纳米级实体,可通过化学手段对其进行修饰。合成病毒学把这种病毒视为一种可控纳米设备,其输入和输出都可以被用户定义的程序所操控。

很显然,上述三个领域所要达到的目的和实验方法相互影响,互相促进。病毒学这些相互交叉的子领域的进一步研究将大大促进下一代生物疗法的发展。

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