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Terapia Génica Anticipada de las Nuevas del Nanoparticle de Dimensión De Una Variable de Control Ayudas del Método

Published on October 12, 2012 at 9:16 AM

Los Investigadores de Johns Hopkins y de las Universidades Northwestern han descubierto cómo controlar la dimensión de una variable de los nanoparticles que mueven la DNA a través del cuerpo y han mostrado que las dimensiones de una variable de estos portadores pueden diferenciar grande hacia adentro como de bien trabajan en tratar el cáncer y otras enfermedades.

Este ejemplo representa las moléculas de la DNA (verdes claras), embaladas en nanoparticles usando un polímero con dos diversos segmentos. Un segmento (trullo) lleva una carga positiva que los lazos él a la DNA, y la otra (marrón) forma una capa protectora en la superficie de la partícula. Ajustando el solvente rodeando estas moléculas, el Johns Hopkins y los investigadores Del Noroeste podían controlar la dimensión de una variable de los nanoparticles. Las pruebas animales de las personas mostraron que la dimensión de una variable de un nanoparticle podría afectar dramáticamente a cómo entrega efectivo terapia génica a las células. Las imágenes de la historieta en el primero plano, obtenido aunque modelado de cómputo, correspondido con de cerca con las imágenes de antecedentes grises, que cerco con microscopia electrónica de transmisión. (Haber: Wei Qu, Universidad Northwestern, historietas de la simulación; Xuan Jiang, Universidad John Hopkins, imágenes microscópicas)

Este estudio, ser publicado en la edición en línea del 12 de octubre de los Materiales Avanzados del gorrón, es también significativo porque esta técnica de la terapia génica no utiliza un virus para llevar la DNA en las células. Algunos esfuerzos de la terapia génica que confían en virus han planteado riesgos para la salud.

“Estos nanoparticles podrían convertirse en más seguros y un vehículo de salida más efectivo para la terapia génica, apuntando las enfermedades genéticas, el cáncer y otras enfermedades que se pueden tratar con el remedio del gen,” dijo a Hai-Quan Mao, profesor adjunto de la ciencia material y de la ingeniería en la Escuela de los Blancos De España de Johns Hopkins de la Ingeniería.

Mao, autor co-correspondiente del artículo de los Materiales Avanzados, ha estado desarrollando los nanoparticles nonviral para la terapia génica por una década. Su aproximación implica el comprimir de recortes sanos de la DNA dentro de revestimientos poliméricos protectores. Las partículas se diseñan para entregar su carga útil genética solamente después que se han movido a través de la circulación sanguínea y han incorporado las células de meta. Dentro de las células, el polímero degrada y release/versión la DNA. Usando esta DNA como modelo, las células pueden producir las proteínas funcionales que combate enfermedad.

Un avance importante en este trabajo es que Mao y sus colegas señalaron que podían “sintonizar” estas partículas en tres dimensiones de una variable, asemejándose a las varillas, a los tornillos sin fin y a las esferas, que imitan las dimensiones de una variable y las tallas de partículas virales. “Podríamos observar estas dimensiones de una variable en el laboratorio, pero no entendíamos completo porqué asumieron estas dimensiones de una variable y cómo controlar el proceso bien,” a Mao dijimos. Estas preguntas eran importantes porque el sistema de envío de la DNA que él preve puede requerir el específico, dimensiones de una variable uniformes.

Para resolver este problema, Mao intentó ayuda hace aproximadamente tres años de colegas en Del Noroeste. Mientras Que Mao trabaja en un laboratorio mojado tradicional, los investigadores Del Noroeste son expertos en el conducto de experimentos similares con los modelos de ordenador potentes.

Erik Luijten, profesor adjunto de la ciencia material y de la ingeniería y de las matemáticas aplicadas en la Escuela Del Noroeste de McCormick del autor de la Ingeniería y de la Ciencia Aplicada y de la co-correspondencia del papel, llevó el análisis de cómputo de las conclusión para determinar porqué los nanoparticles formaron en diversas dimensiones de una variable.

“Nuestras simulaciones por ordenador y modelo teórico han proporcionado a una comprensión mecánica, determinando cuál es responsable de este cambio de la dimensión de una variable,” a Luijten dijeron. “Ahora podemos predecir exacto cómo elegir los componentes del nanoparticle si uno quiere obtener cierta dimensión de una variable.”

El uso de modelos de ordenador permitió que las personas de Luijten imitaran experimentos tradicionales del laboratorio en un paso lejos más rápido. Estas simulaciones dinámicas moleculares fueron realizadas en la Búsqueda, sistema Del Noroeste del ordenador de alto rendimiento. Los cómputos eran tan complejos que algunas de ellas requeridas 96 procesadores del ordenador que trabajaban simultáneamente para un mes.

En su papel, los investigadores también quisieron mostrar la importancia de las dimensiones de una variable de la partícula en la entrega de terapia génica. Las piezas de Personas conducto las pruebas animales, todas usando los mismos materiales de la partícula y la misma DNA. La única diferencia estaba en la forma de las partículas: varillas, tornillos sin fin y esferas.

“Las partículas tornillo sin fin-dadas forma dieron lugar 1.600 veces más expresión génica en las células de hígado que las otras dimensiones de una variable,” Mao dijo. “Esto significa que eso producir nanoparticles en esta dimensión de una variable determinada podría ser más el modo eficaz de entregar terapia génica a estas células.”

Las dimensiones de una variable de la partícula usadas en esta investigación son formadas empaquetando la DNA con los polímeros y exponiéndolos a las diversas diluciones de un disolvente orgánico. La aversión de la DNA al disolvente, con la ayuda del polímero diseñado de las personas, hace los nanoparticles contratar en cierta dimensión de una variable con un “blindaje” alrededor del material genético para protegerlo contra ser borrado por las células inmunes.

Fuente: http://www.northwestern.edu

Last Update: 12. October 2012 10:44

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