提出一种治疗肺动脉高压的口服药物

在肺动脉高压(PAH)中，肺动脉中的高血压导致心脏额外工作，将血液泵入肺和身体的其他部位。这种情况很罕见，但会致命，目前的治疗费用昂贵，有副作用，分娩方式不方便。没有治愈的方法。

为了开发一种更有效、方便和负担得起的治疗方法，宾夕法尼亚大学牙科医学院的亨利·丹尼尔领导了一项研究蛋白质药物来处理多环芳烃。他与其他科学家合作，包括宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院的史蒂文·m·卡维特;印第安纳大学医学院的Tim Lahm;斯坦福研究所(Stanford Research Institute)的Maria Arolfo和Hanna Ng负责毒理学和药代动力学研究;以及RTI国际公司的辛迪·麦克林托克和戴安娜·塞弗伦斯-史蒂文斯进行监管研究。

该蛋白药物由血管紧张素转换酶-2 (ACE2)及其蛋白质产物血管紧张素(1-7)组成，可口服，在PAH动物模型中，肺动脉压力降低和重构。此外，严格的毒理学和剂量反应研究表明，该药物在动物身上是安全的。进一步的工作将需要开发这种新的治疗肺动脉高压患者的方法。该小组的研究结果发表在3月份的《科学》杂志上生物材料。

“我们完成了广泛的调查，以高度表达这些蛋白质生菜的植物并确保产品安全有效，”丹尼尔说。“我们已经准备好进行进一步的工作，将其转移到临床。”

丹尼尔利用他的创新平台在植物的叶子中种植多种生物医学上重要的蛋白质。该系统的工作原理是用感兴趣的基因对植物组织进行物理轰击，促使叶绿体吸收基因，然后稳定地表达该蛋白质。培育这些植物，然后创造出一种药物农场，研究人员可以从中收获、干燥和加工叶子，得到一种粉末，可以放在胶囊中或悬浮在液体中用作口服药物。

2014年发表在该杂志上高血压丹尼尔赢得了美国心脏协会的奖项，并通过其科学走向研究转化和治疗(SMARTT)项目得到了美国国立卫生研究院的支持，该项目旨在有效地将有前途的基础科学发现转化为治疗方法，从而改变人们的生活。

早期出版物表明，ACE2和血管紧张素（1-7）可以用烟叶表达，并且当用模型的条件喂食大鼠时肺动脉高血压，可显著降低动物肺动脉压力，同时改善心脏功能。

为了创造一种药物，人类可以安全地摄取，需要从烟草到基于生菜的平台。新工作利用Daniell Lab在过去几年中进行的其他进步。他和同事成功设计了增强植物中人类基因表达的方法，并去除用于选择生产血管紧张素的植物的抗生素抗性基因。他们还与合作伙伴合作，在遵守FDA标准的生产设施中生产转基因工厂。

在目前的工作中，研究人员证明他们可以准确地评估莴苣中ACE2和血管紧张素(1-7)蛋白质的剂量，并且产品可以干燥并保持货架稳定长达两年。

来自SMARTT项目的资金支持了斯坦福大学进行的动物研究，评估毒理学、药理学和药代动力学研究，这些研究评估了药物的安全性，药物进入体内的位置，以及在不同剂量下药物在体内停留的时间。

为了确认该产品的生菜配方对实验中的多环芳烃有积极的影响，研究小组给大鼠喂食含有该药物的溶液长达四周。他们的肺压力下降了30-50%，动脉结构也得到了改善。

“这是一种针对肺动脉高压的肾素-血管紧张素-醛固酮系统的创新方法，”宾夕法尼亚医学院的卡乌特说，“这可能对肺动脉高压和其他疾病有希望。”

印第安纳大学的拉姆斯说：“我们对这项工作表现出生物胸膜血管患者和血管紧张素（1-7）的疗效，表现出生物胸部2和血管紧张素（1-7）的疗效。”“我们现在需要确认干预措施也在其他动物模型中工作，并且在疾病后面给出。最终，我们的目标是将其转移到诊所进行患者的试验，但我们需要确保我们尽可能多地学习可能来自动物研究和健康人类受试者的研究，以确保这种干预在患者中是安全和有效的。“

在未来的其他工作中，丹尼尔希望继续评估ACE2和血管紧张素(1-7)在治疗不同类型的心血管疾病(如心衰)中的作用。

“我们希望对这种药物的一些潜在的广泛应用进行研究，”丹尼尔说。

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