Nanoparticles Apuntado como Plataforma Segura para la Salida de las Cargas Útiles de RNAi a las Células Inmunes

Shiri Weinstein y el Dr. Dan Peer, Laboratorio de Nanomedicine, Departamento de la Investigación de la Célula y de la Inmunología, George S. Wise Faculty de Ciencias de la Vida y el Centro para Nanoscience y la Nanotecnología, Universidad de Tel Aviv
Autor Correspondiente: peer@tauex.tau.ac.il

La interferencia del ARN (RNAi) es una estrategia potente para suprimir la expresión génica de una manera serie-específica. Esta estrategia ofrece las nuevas oportunidades potenciales para tratar diversas enfermedades dirigiendo de otra manera metas “undruggable”. Actualmente, el tipo más prometedor de terapéutica de avance RNAi-basada en juicios preclínicas y clínicas está incorporando los pequeños fragmentos de interferencia de RNAs (siRNAs), moléculas doble-trenzadas los pares bajos del ARN del sintético 21-23, en el citoplasma de la célula1,2.

La interferencia del ARN (RNAi) es un proceso natural que las células utilizan para rechazar, o el silencio, la actividad de genes específicos. Descubierto en 1998, RNAi ha tomado a la comunidad biomédica por la tormenta. Los Investigadores capitalizaron rápidamente en el descubrimiento y desarrollaron RNAi en una herramienta potente de la investigación que ahora se utiliza en millares de laboratorios por todo el mundo.

El imponer silencio del Gen es la interrupción o la supresión de la expresión de un gen en los niveles transcriptivos o de translación. Los Científicos han estado trabajando en estrategias para apagar selectivamente genes específicos en los tejidos enfermos por los últimos treinta años.

Los Leucocitos son un tipo de célula inmune. La Mayoría de los leucocitos se hacen en la médula y se encuentran en el tejido de la sangre y de la linfa. Los Leucocitos ayudan al cuerpo a luchar infecciones y otras enfermedades. Los Granulocytes, los monocitos, y los linfocitos son leucocitos. WBC También llamado y glóbulo blanco.

El Citoplasma es el líquido dentro de una célula pero fuera del núcleo de célula. La Mayoría de las reacciones químicas en una célula ocurren en el citoplasma.

La Expresión génica es de proceso por cuál consigue girado un gen en una célula para hacer el ARN y las proteínas. La Expresión génica se puede medir observando el ARN, o la proteína hecha del ARN, o qué la proteína hace en una célula.

A Pesar De ventajas tales como eliminación de preocupaciones clínicas del seguro se asoció a los vectores virales y a una poca interrupción a los machineries de regla del gen endógeno, traslación de siRNAs en práctica clínica hace frente a algunos obstáculos importantes, como la eficacia inferior de cruzar la membrana de plasma y de entrar en el citoplasma, estímulo del sistema inmune que causa a menudo la supresión global de la expresión génica, de la separación renal rápida y de la degradación por RNases. Por Lo Tanto, generar los nanocarriers para la salida apuntada de siRNAs es necesario. Ideando tales sistemas refuerza ocuparse de los retos de desarrollar las partículas completo degradables apuntadas al célula-tipo apropiado, evadiendo el estímulo del sistema inmune, y utilizando los mecanismos celulares para la internalización y release/versión los siRNAs en el citoplasma de la célula2,3.

A Diferencia de salida sistémica a los tumores sólidos y al hígado, de salida a los leucocitos (células inmunes), de sistémicos debido a su resistencia a los métodos convencionales de la transfección y a su dispersión en el cuerpo, sigue siendo desafiador4. Hemos desarrollado las proteínas de la fusión del anticuerpo-protamine (de a proteína cargada positivo -) dirigidas al integrin asociado función antigen-1 (LFA-1) del linfocito, una molécula de la adherencia de la superficie de la célula que se expresa en los subtipos de todos los leucocitos. Esas proteínas de la fusión entregaron selectivamente siRNAs en leucocitos, in vitro y in vivo. Además, apuntando estas proteínas de la fusión a la alta conformación de la afinidad de LFA-1 que caracteriza linfocitos activados, demostramos el gen selectivo que imponía silencio, que a diferencia de la mayoría de las terapias inmunosupresivas, podría proporcionar a una manera de vencer el estímulo inmune indeseado sin efectos inmunosupresivos globales sobre las células inmunes del espectador5.

Para aumentar la carga útil y lograr el gen apuntado robusto que imponía silencio, hemos generado los nanoparticles estabilizados integrin-apuntados (I-tsNP), que covalente han estado recubiertos con el anticuerpo del integrin anti-B7 (expresado altamente en los leucocitos mononucleares de la tripa), y hemos demostrado que esas partículas pueden entregar selectivamente siRNAs a los leucocitos implicados en la inflamación de la tripa (véase el ejemplo). Hecho de biomateriales naturales, estos nanoparticles ofrecen una plataforma segura para la salida de los siRNAs, evitando la inducción del cytokine y el daño hepático6. Usando este sistema, determinamos el cyclin D1, una proteína del regulador del asiento en, y de la progresión en el ciclo celular7, como nueva meta potencial para tratar la inflamación6.

nanoparticles estabilizados Integrin-Apuntados (I-tsNP). Las partículas se han desarrollado como liposomas de ~80nm, formados de los fosfolípidos naturales, por lo tanto evitando la toxicidad potencial de lípidos y de polímeros catiónicos. Hyaluronan (HA), naturalmente un acrecentamiento glycosaminoglycan, fue asociado a la superficie de los liposomas, estabilizando las partículas durante la trampa del siRNA y la circulación sistémica in vivo. Entonces, un anticuerpo monoclonal contra el integrin fue asociado a la HA. Las partículas fueron cargadas con los siRNAs condensados con protamine mientras que mantenían sus nanodimentions6.

Utilizar siRNAs para manipular la expresión génica en leucocitos mantiene la gran promesa para el campo del descubrimiento de la droga, así como para facilitar el revelado de las nuevas plataformas de las terapias para los leucocitos implicó enfermedades tales como inflamación, cánceres de sangre, e infecciones virales del leucocito-trópico. Además, la salida del siRNA a los leucocitos podía servir como herramienta potente para entender la biología de los leucocitos. Por Otra Parte, puesto que uno puede cambiar fácilmente las cargas útiles dentro los nanoparticles (usando diversas series de siRNAs, u otras drogas) o el agente de alcance (reemplazando del anticuerpo o del ligand que adorna la superficie del nanoparticle), es razonable que esta plataforma pudo ser aplicable a otros tipos de enfermedades fuera del sistema hematopoyético.


Referencias

1. Sledz CA y BR de Williams. Interferencia del ARN en biología y enfermedad. Sangre, 106, 787-794 (2005).
2. de Fougerolles A, Vornlocher HP, Maraganore J, Lieberman J. Interfering con enfermedad: un informe sobre la marcha de los trabajos sobre la terapéutica siRNA-basada. Revistas de la Naturaleza, 6(6), 443-453 (2007).
3. Par D, Karp JM, Hong S, Farokhzad OC, Margalit R, Langer R. Nanocarriers como plataforma emergente para la terapia del cáncer. Nanotecnología de la Naturaleza, 2(12), 751-760 (2007).
4. Goffinet C, Keppler OT. Salida nonviral Eficiente del gen en linfocitos primarios de ratas y de ratones. Faseb J, 20(3), 500-502 (2006).
5. Par D, Zhu P, CV de Carman, Lieberman J, gen de Shimaoka M. Selective que impone silencio en leucocitos activados apuntando siRNAs al linfocito antigen-1 función-asociado del integrin. Procedimientos de la National Academy Of Sciences De los Estados Unidos de América, 104(10), 4095-4100 (2007).
6. Par D, Parque EJ, Morishita Y, CV de Carman, cyclin que revela leucocito-dirigido Systemic D1 de la salida del siRNA de Shimaoka M. como meta antiinflamatoria. Ciencia, 319(5863), 627-630 (2008).
7. Stacey DW. Cyclin D1 sirve como interruptor regulador del ciclo celular en células activamente de la proliferación. Biol de la Célula de Curr Opin, 15, 158-163 (2003).

Derechos De Autor AZoNano.com, el Dr. Dan Peer (Universidad de Tel Aviv)

Date Added: Sep 16, 2009 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 13. June 2013 23:42

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