吸入型藥物是控制及治療哮喘和慢性阻塞性肺病的主要藥物。藥物除了是一般化學製劑，未來「信使核糖核酸」（Messenger RNA，下稱 mRNA）亦具治療多種疾病的潛力，它可以誘導細胞產生治療性蛋白質。到目前為止，這種治療方式最大的障礙是找到有效又安全的方法，將 mRNA 分子遞送到目標細胞。
最近一項相關研究有新進展，麻省理工學院（MIT）的研究人員設計了一種可吸入形式的 mRNA，所吸入的「煙霧質」可以直接用於肺部，或能幫助治療囊性纖維化等疾病。
據 MIT 新聞辦公室報道，新技術成功誘導小鼠肺細胞產生目標蛋白，實驗中的目標蛋白是一種生物發光蛋白。研究人員表示，如果使用「治療性蛋白質」可以達到相同的成功率，那麼它可能足以治療許多肺部疾病。有關研究在月初發表在「先進材料（Advanced Materials）」期刊上，由倫敦帝國理工學院助理教授的 Asha Patel 帶領 ，論文的其他作者包括多個 MIT 出身的研究員。
mRNA 包含遺傳指令，能刺激細胞產生特定蛋白質。許多研究人員一直致力於開發 mRNA 來治療遺傳性疾病或癌症，將患者自己的細胞轉變為「藥物工廠」。由於 mRNA 很容易在體內分解，因此需要置於某種保護載體內運送。其中一名研究作者 Daniel Anderson 的實驗室就曾設計出可以運送 mRNA 到肝臟和其他器官的材料，亦可用於另一種稱為 RNA 干擾（RNAi）的 RNA 療法，某些技術正進一步在患者身上測試。
許多用於哮喘和其他肺部疾病的現有藥物都經過特殊配方，因此可以通過噴霧器噴灑藥物粉末顆粒，在肺部釋放含有藥物的煙霧質。在這項研究中，研究人員目標則是創造一種吸入形式的 mRNA，從而將分子直接輸送到肺部。
MIT 的團隊著手開發一種能夠在煙霧質輸送過程中穩定 RNA 的材料。先前的研究已經發現一種叫做聚乙烯亞胺（PEI）的材料，用於輸送 DNA 到肺部。然而，PEI 不易分解，而 mRNA 治療可能需要重複用藥，聚合物或會因此累積，並引起副作用。
為了避免潛在的副作用，研究人員將目光放在一種帶正電荷的聚合物，稱為「超支化聚（hyperbranched poly）」（β-氨基酯），與 PEI 不同，前者可生物降解，意味著重複使用也不會在肺部累積起來。
團隊製造的粒子由直徑約 150 納米的球體組成，混合了聚合物和 mRNA 分子，包括生物發光蛋白「螢光素酶」編碼。研究人員將這些顆粒懸浮於液滴之中，並使用噴霧器將它們化為可吸入的霧氣，輸送給小鼠。
呼吸劑是簡單但有效的肺部輸送途徑。Asha Patel 解釋：「一旦煙霧質液滴被吸入，每個液滴中包含的納米顆粒就會進入細胞，並指示細胞從 mRNA 中產生特定的蛋白質。」
研究人員發現小鼠吸入 mRNA 的 24 小時後，肺細胞便產生生物發光蛋白。隨著 mRNA 消失，蛋白質數量逐漸下降。研究人員能夠通過重複給予小鼠劑量，來維持穩定的蛋白質水平。若將來用於治療慢性肺病，或也有重複用藥的必要，能維持穩定的蛋白質水平便相當重要。
對肺部的進一步分析顯示，mRNA 在五個肺葉中均勻分佈，並且主要由沿肺表面排列的「上皮肺細胞」攝取。這些細胞與囊性纖維化，以及由表面活性蛋白缺乏引起的其他肺部疾病，如「呼吸窘迫綜合症」有關。Patel 於倫敦帝國理工學院的新實驗室中，正計劃進一步研究基於 mRNA 的療法。
在這項研究中，研究人員還證明納米粒子可以冷凍和乾燥來製成粉末，顯示將來或可以通過吸入器，而不是霧化器來輸送，將會更方便患者使用。
