通过RNA干扰（RNAi）特异性沉默致病基因，是很有前景的一种治疗策略。这样的基因治疗主要通过反义寡核苷酸（ASO）和siRNA来实现，不过它们在活体内都面临着一些问题，往往不能有效实现组织递送和细胞摄取。为此，科学家们将两者结合起来建立了一种高效的杂合寡核苷酸。
ASO与细胞中的目标mRNA结合之后，内源RNaseH1就会将这种mRNA降解。人们已经探索了许多促进ASO稳定性和结合效率的方法，比如LNA（锁核酸）。但ASO的组织递送和细胞摄入还有待进一步改良。
东京医科牙科大学的TakanoriYokota领导研究团队，将ASO与α-tocopherol（维生素E的一种异构体）连接起来。之前的研究表明，α-tocopherol连接siRNA可以将其递送到小鼠的肝脏和大脑。然而，“α-tocopherol直接连接ASO的时候，会干扰ASO的作用机制，减弱其沉默效果，”Yukota说。
为了解决这一问题，Yukota和同事构建了一种异源双链寡核苷酸Toc-HDO。Toc-HDO由DNA/LNAgapmerASO与互补RNA（cRNA）杂交而成，而cRNA上连有α-tocopherol。“Toc-HDO的结构和作用机制都和siRNA或ASO不一样，”Yokota介绍道。
研究人员指出，连有α-tocopherol的cRNA可以促进Toc-HDO的组织递送和细胞摄取，又不影响其基因沉默功能。这是因为cRNA会被细胞内的核酸酶切掉，释放出ASO去结合RNA靶标。（延伸阅读：与CRISPR旗鼓相当的新一代RNAi）
研究人员建立了靶标ApoBmRNA的Toc-HDO，然后将其注射到小鼠体内。研究显示，Toc-HDO能够有效降低肝脏中的ApoBmRNA水平，比相应的ASO强22倍。在小鼠高胆固醇模型中，Toc-HDO使肝脏中的ApoBmRNA减少了80%，血清中的LDL胆固醇减少了一半以上。
Yukota指出，“任何ASO都可以被改良为HDO。HDO不仅能在鼠类中强力抑制mRNA，还能在非人灵长类动物中起作用”。研究表明，靶标ApoBmRNA的Toc-HDO可以成功用于食蟹猴。
在这项研究的基础上给cRNA连接其他靶向性配体，就能将这种杂合的寡核苷酸送到其他器官和细胞类型中。这一技术可以大大提升寡核苷酸药物的有效性，帮助人们更好地进行基因治疗。