麻省理工学院领导的团队获得资金，以寻求代谢性疾病的新疗法

麻省理工学院的一组研究人员将领导一项由美国高级研究计划局（ARPA-H）授予的6567万美元的工作，以开发可摄取的设备，这些设备有朝一日可能用于通过口服mRNA来治疗糖尿病、肥胖症和其他疾病。这些设备也可能被用于mRNA疫苗的无针递送。

这个为期五年的项目还旨在开发电疗剂，这是一种基于人体自身激素和神经信号的电刺激的可摄入疗法。如果成功，这种方法可能会为各种代谢紊乱带来新的治疗方法。

“我们知道，口服途径通常是患者和医疗保健提供者的首选给药途径，”麻省理工学院机械工程副教授兼布莱根妇女医院胃肠病学家Giovanni Traverso说。“我们的主要关注点是新陈代谢紊乱，因为它们影响很多人，但我们正在开发的平台可以非常广泛地应用。

Traverso是该项目的首席研究员，该项目还包括麻省理工学院教授Robert Langer和麻省理工学院工程学院院长兼Vannevar Bush电气工程和计算机科学教授Anantha Chandrakasan。作为该项目的一部分，麻省理工学院团队将与纽约大学布莱根妇女医院和科罗拉多大学医学院的研究人员合作。

在过去的几年里，Traverso和Langer的实验室设计了多种类型的可摄入设备，可以将药物输送到胃肠道。这种方法可能对蛋白质药物和核酸特别有用，它们通常不能口服，因为它们在消化道的酸性环境中分解。

信使RNA已被证明是一种有用的疫苗，它引导细胞产生触发免疫反应的病毒蛋白片段。将mRNA递送至细胞也有可能刺激治疗分子的产生，以治疗各种疾病。在这个项目中，研究人员计划专注于糖尿病等代谢疾病。

Traverso说：“mRNA可以做的是实现目前很难给药的给药疗法的潜力，或者通过创建一个长期生产疗法的内部工厂来提供长期覆盖。

在该项目的mRNA部分，研究小组打算使用机器学习来帮助确定最佳候选者，以确定能够最有效地将mRNA递送至细胞的脂质和聚合物纳米颗粒配方。他们还将开发和测试携带mRNA-纳米颗粒有效载荷的可摄取设备，目标是在五年项目的最后一年进行临床试验。

这项工作将建立在Traverso实验室已经开始的研究之上。2022 年，Traverso 和他的同事报告说，他们可以将 mRNA 装在胶囊中，将 mRNA-纳米颗粒复合物注入胃壁。

该项目的另一个分支将专注于可摄取的设备，这些设备可以向胃壁提供小电流。在去年发表的一项研究中，Traverso的实验室首次展示了这种方法，使用涂有电极的胶囊，将电流施加到胃细胞上。在动物研究中，他们发现这种刺激促进了生长素释放肽的产生，这是一种刺激食欲的激素。

Traverso设想，这种类型的治疗可能会取代或补充一些用于预防厌食症或恶病质（癌症或其他慢性疾病患者可能发生的体重损失）患者的恶心和刺激食欲的现有药物。研究人员还希望开发出刺激GLP-1产生的方法，GLP-1是一种用于帮助控制糖尿病和促进减肥的激素。

“这种方法开始做的是潜在地最大限度地提高我们治疗疾病的能力，而无需使用新药，而是通过电刺激简单地调节身体自身的系统，”Traverso说。

在麻省理工学院，Langer将帮助开发用于mRNA递送的纳米颗粒，而Chandrakasan将致力于降低能耗和小型化胶囊电子功能的方法，包括安全通信，刺激和发电。

布莱根妇女医院的项目部分将由 Traverso、Ameya Kirtane、Jason Li 和 Peter Chai 共同领导，他们将加大 mRNA 纳米颗粒的配方和稳定、可摄取设备的工程以及临床试验的运行。在纽约大学，这项工作将由生物工程助理教授Khalil Ramadi SM ’16，PhD ’19领导，重点是电刺激效应的生物学表征。科罗拉多大学的研究人员由科罗拉多大学生物伦理与人文中心的Matthew Wynia和Eric G. Campbell领导，将专注于探索这些类型的生物医学干预的伦理维度和公众看法。

“我们觉得我们不仅有机会进行基础工程科学和早期临床试验，而且还有机会通过这种广泛的合作开始了解这些技术的一些伦理影响和公众看法背后的数据，”Traverso说。

这里描述的项目得到了ARPA-H的支持，奖励编号为D24AC00040-00。本公告内容并不一定代表卫生高级研究计划局的官方观点。