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Promesa de los asimientos de la terapia génica en tratar las enfermedades del cáncer, cardiovasculares y neurodegenerative

¡Proyecto de EUREKA E! 3371 agentes de transferencia del gen han hecho grandes avances en el revelado de ondas portadoras no-virales nuevas capaces de introducir el material genético en las células de objetivo. Estos nuevos agentes, derivados del dihydropyridine amphiphilic catiónico 1,4 (1,4-DHP), evitan los problemas del sistema inmune del beneficiario que reacciona contra una onda portadora viral. Los socios del proyecto han desarrollado métodos para producirlos en granes cantidades, que resuelve otros de los problemas con lanzamiento viral. Pero la ventaja más grande es que las nuevas composiciones son más efectivas en la entrega de la DNA en núcleos de célula que otras ondas portadoras sintetizadas estándar; aumentando la ocasión de la DNA que controla con éxito los genes defectuosos, y la enfermedad.

La terapia génica implica la inserción de la DNA en las células humanas dentro de la carrocería para tratar enfermedad. La técnica sigue siendo en sus comienzos, y se ha demostrado con éxito solamente en la década pasada. La mayoría de la investigación ha estado en las posibilidades de tratar las enfermedades hereditarias relacionadas con un defecto genético, y la técnica también tiene aplicaciones potenciales en tratar los primeros tiempos del cáncer, y en enfermedades cardiovasculares y neurodegenerative.

La terapia génica hace frente a muchas dificultades como método práctico; no el lo menos cuyo es que la DNA es una estructura grande y complicada que las necesidades de ser entregado y de ser sujetado a la sección correcta del equipo del beneficiario de DNA. Varios métodos son funcionando o bajo investigación para introducir la DNA en las células (un proceso conocido como transfección) - usando virus, agentes químicos o la inyección física.

Virus u ondas portadoras químicas

Con las ondas portadoras virales, la DNA que se introducirá se inyecta en el virus, que la lleva en la célula por una vesícula formada alrededor de la partícula del virus por la pared celular. Una vez dentro de la célula, la vesícula analiza y el virus inyecta la DNA en el núcleo de célula. La ruta viral, sin embargo, tiene desventajas importantes. El sistema inmune de la persona que recibe el tratamiento interfiere a menudo con actividad viral; y los virus pueden tener efectos secundarios mutágenos imprevisibles. También la producción en grande de vectores virales es problemática.

Una amplia gama de agentes químicos se saben ya para poder formar un complejo de 1,4-DHP con la DNA y entregarlo en las células del beneficiario. Estos agentes son mucho más fáciles de producir a gran escala que virus y no causan generalmente una inmunorespuesta. Sin embargo no son tan efectivos en la introducción de la DNA como las ondas portadoras virales.

Buscar el mejor de ambos mundos

El reto para los socios en el proyecto de EUREKA era combinar la eficacia de los vectores virales con las ventajas de la producción y la falta de inmunorespuesta mostrada por los agentes químicos. Los científicos en el instituto letón de la síntesis orgánica y la universidad de Kuopio en Finlandia habían descubierto a los nuevos grupos de agentes de transferencia posibles de la DNA: derivados 1,4-DHP. Estas composiciones fueron encontradas para ser más efectivas en transferencia del gen que dos agentes de lanzamiento estándar ampliamente utilizados del gen (conocidos como DOTAP y PEI 25) y el descubrimiento fueron revestidos por una patente. Esto que encontraba ofreció la perspectiva emocionante de una mejor eficiencia de una onda portadora no-viral.

Profesor Arto Urtti de la universidad de Helsinki (antes de Kuopio) explica: “Cuando estas composiciones están en la solución y se agrega la DNA, vinculan. La molécula grande, floja de la DNA se desploma y las partículas minúsculas de 10-50nm en diámetro se forman alrededor, integrado por la DNA y la onda portadora. Cuando usted presenta esto a las células, los nanoparticles atan a la célula la superficie, que dobla hacia adentro para formar una vesícula dentro de la célula. Las partículas entonces escape de la vesícula, liberando la DNA.

Los investigadores en la universidad de Helsinki encontraron eso fuera de todas las composiciones probadas, el más efectivo eran los que tuvieron éxito en la traslación de la DNA en el núcleo. Se sabe el mecanismo por el cual la DNA incorpora el núcleo no se entiende todavía sin obstrucción, solamente él que la transferencia del gen es más efectiva en las células que están dividiendo activamente, e.g las células cancerosas.

El Dr. Aiva Plotniece, el Dr. Arkadijs Sobolevs y sus colegas en el instituto letón entonces se establecieron para sintetizar docenas de diversas composiciones derivadas de DHP. Comentarios del Dr. Plotniece: “La gran ventaja de estas composiciones es el fragmento biológicamente activo 1,4-DHP, que con la substitución apropiada, puede mostrar ciertas propiedades biológicas y fisicoquímicas. Durante el proyecto hemos diseñado diverso 1,4-DHPs, que permitió que estableciéramos lazos de la estructura-actividad.”  

El tercer socio del proyecto, el productor químico letón independiente Bapeks, contribuyó su experiencia de la síntesis a mayor escala y aconsejó a los investigadores letones del instituto en cómo mejor aumentar proporcionalmente la metodología de la síntesis. Las composiciones entonces fueron distribuidas a varios otros colegas de la investigación en Letonia, Finlandia y Lituania para el estudio adicional. Actualmente, los socios del proyecto asierran al hilo que los usos principales estarán en experimentos del laboratorio, y mucho más allá la investigación es necesaria antes de que puedan ser utilizados para la transferencia del gen en el cuerpo humano.

Los socios en el proyecto de EUREKA creen que aunque más investigación sea necesaria, el proyecto ha sido muy acertado. “Era el primer grande, el proyecto importante para nosotros” dice al Dr. Sobolevs. “Hemos ensanchado importante las aplicaciones potenciales de uno mismo-montar 1,4 derivados del dihydropyridine en el nanomedicine, lanzamiento del gen e incluso en los sistemas de envío de la droga.” Las personas de proyecto encontraron que el apoyo de EUREKA ayudó grandemente en la preparación, el manejo y denunciar del proyecto. Era también a través de EUREKA que presentaron a los otros socios a Bapeks.

Source:

Helsinki University