Nanoparticles Visado como uma Plataforma Segura para a Entrega de Cargas Úteis de RNAi às Pilhas Imunes

Shiri Weinstein e Dr. Dan Par, Laboratório de Nanomedicine, Serviço da Pesquisa da Pilha e da Imunologia, George S. Sábio Faculdade das Ciências da Vida e o Centro para Nanoscience e Nanotecnologia, Universidade de Tel Aviv
Autor Correspondente: peer@tauex.tau.ac.il

A interferência do RNA (RNAi) é uma estratégia poderosa para suprimir a expressão genética em uma maneira seqüência-específica. Esta estratégia oferece oportunidades potenciais novas para tratar várias doenças endereçando de outra maneira alvos “undruggable”. Actualmente, o tipo o mais prometedor de terapêutica de avanço RNAi-baseada em pré-clínico e os ensaios clínicos estão incorporando fragmentos de interferência pequenos de RNAs (siRNAs), moléculas dobro-encalhadas do RNA do synthetic 21-23 pares baixos, no citoplasma da pilha1,2.

A interferência do RNA (RNAi) é um processo natural que as pilhas se usem para girar para baixo, ou o silêncio, a actividade de genes específicos. Descoberto em 1998, RNAi tomou a comunidade biomedicável pela tempestade. Os Pesquisadores capitalizaram rapidamente na descoberta e desenvolveram RNAi em uma ferramenta poderosa da pesquisa que fosse usada agora nos milhares de laboratórios no mundo inteiro.

O silêncio do Gene é a interrupção ou a supressão da expressão de um gene a níveis transcricionais ou translational. Os Cientistas têm trabalhado em estratégias para desligar selectivamente genes específicos em tecidos doentes pelos trinta anos passados.

As Leucócito são um tipo de pilha imune. A Maioria de leucócito são feitas na medula e encontradas no tecido do sangue e da linfa. As Leucócito ajudam o corpo a lutar infecções e outras doenças. Os Granulocytes, os monocytes, e os linfócitos são leucócito. WBC Igualmente chamado e glóbulo branco.

O Citoplasma é o líquido dentro de uma pilha mas fora do núcleo de pilha. A Maioria de reacções químicas em uma pilha ocorrem no citoplasma.

A Expressão genética é o processo por que um gene obtem girado sobre em uma pilha para fazer o RNA e as proteínas. A Expressão genética pode ser medida pela vista do RNA, ou pela proteína feita do RNA, ou o que a proteína faz em uma pilha.

Apesar das vantagens tais como a eliminação de interesses clínicos da segurança associou com os vectores virais e pouca interrupção aos machineries regulamentares do gene endógeno, tradução de siRNAs na prática clínica enfrenta alguns obstáculos principais, como a baixa eficácia de cruzar a membrana de plasma e de entrar no citoplasma, estimulação do sistema imunitário que causa frequentemente a supressão global da expressão genética, do afastamento renal rápido e da degradação por RNases. Conseqüentemente, gerar nanocarriers para a entrega visada dos siRNAs é necessária. Planejando tais sistemas reforça tratar os desafios de desenvolver as partículas inteiramente degradable visadas ao pilha-tipo apropriado, iludindo a estimulação do sistema imunitário, e utilizando mecanismos celulares para a internalização e liberando os siRNAs no citoplasma da pilha2,3.

Ao Contrário da entrega sistemática aos tumores contínuos e ao fígado, da entrega às leucócito (pilhas imunes), de sistemáticos devido a sua resistência aos métodos convencionais do transfection e a sua dispersão no corpo, permanece desafiante4. Nós desenvolvemos as proteínas da fusão do anticorpo-protamine (da proteína cobrada positivamente -) dirigidas ao integrin antigen-1 associado função do linfócito (LFA-1), uma molécula da adesão da superfície da pilha que fosse expressada nos subtipos de todas as leucócito. Aquelas proteínas da fusão entregaram selectivamente siRNAs em leucócito, in vitro e in vivo. Além Disso, visando estas proteínas da fusão à conformação alta da afinidade de LFA-1 que caracteriza linfócitos ativados, nós demonstramos o gene selectivo que silencia, que ao contrário da maioria de terapias immunosuppressive, poderia fornecer uma maneira de superar a estimulação imune indesejável sem efeitos immunosuppressive globais em pilhas imunes do espectador5.

A fim aumentar a carga útil e conseguir o gene visado robusto que silencia, nós geramos nanoparticles estabilizados integrin-visados (I-tsNP), que foram revestidas covalently com o anticorpo do integrin anti-B7 (expressado altamente nas leucócito mononuclear do intestino), e demonstramos que aquelas partículas podem selectivamente entregar siRNAs às leucócito envolvidas na inflamação do intestino (vemos a ilustração). Feito dos matérias biológicos naturais, estes nanoparticles oferecem uma plataforma segura para a entrega dos siRNAs, evitando a indução do cytokine e o dano de fígado6. Usando este sistema, nós identificamos o cyclin D1, uma proteína do regulador da entrada em, e da progressão durante todo o ciclo de pilha7, como um alvo novo potencial para tratar a inflamação6.

nanoparticles estabilizados Integrin-Visados (I-tsNP). As partículas foram desenvolvidas como os lipossoma de ~80nm, formados dos phospholipids naturais, daqui evitando a toxicidade potencial de lipidos e de polímeros cationic. Hyaluronan (HA), naturalmente um aumento glycosaminoglycan, foi anexado à superfície dos lipossoma, estabilizando as partículas durante a armadilha do siRNA e a circulação sistemática in vivo. Então, um anticorpo monoclonal contra o integrin foi anexado ao HA. As partículas foram carregadas com os siRNAs condensados com protamine ao manter seus nanodimentions6.

Utilizar siRNAs para manipular a expressão genética nas leucócito mantem a grande promessa para o campo da descoberta da droga, assim como para facilitar a revelação de plataformas novas das terapias para leucócito implicou doenças tais como a inflamação, os cancros de sangue, e infecções virais do leucócito-trópico. Adicionalmente, a entrega do siRNA às leucócito podia servir como uma ferramenta poderosa para compreender a biologia das leucócito. Além Disso, desde que um pode facilmente mudar as cargas úteis dentro os nanoparticles (por drogas de utilização seqüências diferentes dos siRNAs, ou outras) ou o agente de escolha de objectivos (substituindo do anticorpo ou da ligante que decoram a superfície do nanoparticle), é razoável que esta plataforma pôde ser aplicável a outros tipos de doenças fora do sistema hematopoietic.


Referências

1. Sledz CA e BR de Williams. Interferência do RNA na biologia e na doença. Sangue, 106, 787-794 (2005).
2. de Fougerolles Um, Vornlocher HP, Maraganore J, Lieberman J. Interfering com doença: um relatório de progresso na terapêutica siRNA-baseada. Revisões da Natureza, 6(6), 443-453 (2007).
3. Par D, Karp JM, Hong S, Farokhzad OC, Margalit R, Langer R. Nanocarriers como uma plataforma emergente para a terapia do cancro. Nanotecnologia da Natureza, 2(12), 751-760 (2007).
4. Goffinet C, Keppler OT. Entrega nonviral Eficiente do gene em linfócitos preliminares dos ratos e dos ratos. Faseb J, 20(3), 500-502 (2006).
5. Par D, Zhu P, CV de Carman, Lieberman J, gene de Shimaoka M. Selectivo que silencia em leucócito ativadas visando siRNAs ao linfócito antigen-1 função-associado do integrin. Continuações da Academia Nacional das Ciências dos Estados Unidos da América, 104(10), 4095-4100 (2007).
6. Par D, Parque EJ, Morishita Y, CV de Carman, cyclin de revelação leucócito-dirigido Sistemático D1 da entrega do siRNA de Shimaoka M. como um alvo anti-inflamatório. Ciência, 319(5863), 627-630 (2008).
7. Stacey DW. Saques de Cyclin D1 como um interruptor regulador do ciclo de pilha activamente em proliferar pilhas. Biol da Pilha de Curr Opin, 15, 158-163 (2003).

Copyright AZoNano.com, Dr. Dan Par (Universidade de Tel Aviv)

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

Last Update: 13. June 2013 23:36

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