基因工程“精神控制”寄生虫可以将药物输送到大脑

科学家们正在开发一种工程寄生虫，将药物输送到大脑中。

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一种名为弓形虫的寄生虫潜伏在全世界三分之一的人体内，隐藏在大脑和其他器官中。现在，科学家们已经劫持了这种微生物，将药物输送到大脑中——尽管他们还没有在人类身上测试这项发明。

许多药物很难输送到大脑中，因为这个脆弱的器官受到称为“血脑屏障”的紧密膜的保护，该膜只允许选定的物质从血流中进入其组织。该屏障尤其不受大的吸水分子（包括许多蛋白质）的影响。

相反，单细胞生物T。弓形虫很容易绕过大脑的安全保护——众所周知，当这种寄生虫进入老鼠的大脑时，它会让啮齿类动物忘记对猫的恐惧。人们通常通过吞咽寄生虫来感染寄生虫，然后它自行或在免疫细胞的帮助下迁移到大脑。大多数人不会因此出现明显的症状，但少数人可能会患病。

在周一（7 月 29 日）《自然微生物学》杂志上发表的一项新研究中，研究人员对这种寄生虫进行了改造，使其能够将货物（包括大蛋白质和多种蛋白质包）运送到脑细胞，然后释放它们加载到细胞中。该团队在试管、实验小鼠和被称为“脑类器官”的微型人脑模型中展示了这种方法。

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“这对需要跨越血脑屏障的治疗具有潜在的影响，”《自然微生物学》的编辑团队在一份关于该研究的研究简报中写道。许多研究作者现在要么是 Epeius Pharma 公司的科学顾问，要么是该公司的员工，该公司正在开发这项技术，以供未来用于人类患者。

研究团队早在 2013 年就有了使用弓形虫作为药物输送系统的想法。

“当时这似乎太‘遥远’了——这种寄生虫似乎可以做我们解决大脑输送问题所需的一切，”主要作者 Shahar Bracha，麻省理工学院麦戈文分校的博士后助理大脑研究所在研究简报中写道。

将寄生虫转变为这个系统需要多年的努力，在此期间，布拉查在特拉维夫大学获得了博士学位，并与格拉斯哥大学寄生虫学教授 Lilach Sheiner 密切合作。

“我们对这个想法探索得越多，它似乎就越可行，”布拉查说。

实验利用了寄生虫的两种结构：棒状体（从外部将蛋白质注入细胞）和致密颗粒（从细胞内部分泌蛋白质）。

棒状体使用的注射机制——被称为“吻吐”——能够将少量的蛋白质输送到目标细胞中，而致密的颗粒则可以更成功地输送大量的蛋白质。研究人员建议，一旦完善，这两种输送系统可能最适合不同的目的。

当研究人员将他们设计的寄生虫注射到小鼠体内时，啮齿动物并没有生病。然而，T.弓形虫并不总是无害的。在人类中，尤其是免疫系统较弱的人中，寄生虫有时会失控地复制，损害大脑、心脏和眼睛。它还对发育中的胎儿构成风险，并可能导致严重的后果，例如失明或脑损伤。

研究人员在研究简报中写道：“未减毒的弓形虫菌株仍然带来必须解决的重大安全风险。”推动这项技术的发展需要科学家对寄生虫进行绝育，使其尽可能无害。