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Fournir des microRNAs dans le traitement contre le cancer : une entrevue avec M. Conde et prof. Artzi

Prof. Artzi & Dr. CondeTHOUGHT LEADERS SERIES...insight from the world’s leading experts

Quels sont des microRNAs et pourquoi pourraient elles être utiles pour des traitements contre le cancer ?

les microRNAs (MIRs) sont de petites molécules d'ARN noncoding endogènes (20-23 nucléotides) dérivées des structures imparfaitement appareillées d'ARN d'épingle à cheveux naturellement codées dans le génome qui agissent particulièrement comme déclencher des molécules pour régler la répression de translation ou la dégradation d'ARNm.

Ils règlent 10-30% de tous les gènes de codage de protéine, visant des séquences programmées acides aminées, ainsi que des promoteurs d'expression du gène et de long-non-codage RNAs.

Ces machines remarquables impliquées dans les procédés réglementaires de gène sont evolutionarily économisées et impliquées dans beaucoup de procédés biologiques tels que la prolifération cellulaire, la différenciation, l'apoptose, le métabolisme, le développement, le vieillissement et le cancer.

Quelles méthodes sont actuel employées pour fournir des microRNAs pour le traitement contre le cancer ? Pourquoi est-ce que c'est une tâche difficile ?

les microRNAs montrent le potentiel élevé pour le traitement contre le cancer, toutefois un des goulots d'étranglement les plus significatifs en activant l'effet de miRNA est le besoin de véhicule efficace capable de la désignation d'objectifs sélectrice aux cellules tumorales sans perturber les cellules normales.

Stimulant est la capacité de trouver et amortir les objectifs multiples simultanément avec la sensibilité élevée tout en excluant la résistance aux agents thérapeutiques.

Quels sont les désavantages et les limitations principaux des techniques actuelles ?

De MIR la stabilité faible in vivo, le biodistribution non spécifique, la modification des machines endogènes d'ARN, et les effets secondaires non désirés sont les limitations principales. Cependant ils peuvent être surmontés par une plate-forme efficace et supportée de la distribution.

La distribution des MIRs a été réalisée utilisant les nanoparticles minéraux (par exemple, or, magnétiques), les liposomes et les lipides, les micelles, les acides nucléiques de peptide, l'ARN de empaquetage et les nanoparticles polymères. Cependant, la dissociation de MIR tous du véhicule, de la stabilité inférieure de véhicule et de la désignation d'objectifs inefficace, mènent au rendement de amortissement faible.

Pouvez-vous veuillez donner votre recherche récente dans une voie neuve de fournir des microRNAs pour le traitement contre le cancer ?

Pour adresser les limitations liées aux véhicules de distribution actuels de MIR, nous avons développé une structure d'ARN-triple-helice pour moduler l'expression des MIRs endogènes dans le cancer in vivo.

Nanoparticle triple d

Nanoparticle triple d'ARN. M. Joao Conde de ©

Deux oligonucléotides de MIR formant une helice triple ont été employés pour in vivo une stratégie d'inhibition de MIR (antagomiR, un petit ssRNA synthétique employé pour empêcher un oncomiR) et un traitement de remontage de MIR (imitateur de MIR, un duplex mature de MIR composé de sens et de brins antisens utilisés comme suppresseur de tumeur) dans un modèle triple-négatif orthotopic (TNBC) de souris de cancer du sein.

TNBC est caractérisé par un manque de progestérone, d'oestrogène et de récepteurs HER2. Ainsi, TNBC n'est pas sensible au traitement hormonal conventionnel (tel que des inhibiteurs de tamoxifène ou d'aromatase) ou aux traitements qui visent les récepteurs HER2, tels que Herceptin (trastuzumab), qui est une macromolécule biologique pour le traitement visé. Par conséquent, TNBC peut tirer bénéfice des approches de thérapie génique, y compris la modulation endogène de MIR.

Nous avons davantage conçu que l'efficacité de dispositif serait améliorée si stabilisé dans une structure hélicoïdale et protégé par un hydrogel adhésif a formé in situ que des couches la tumeur. Par conséquent, cette étude indique sur le développement d'un échafaudage nouvel d'hydrogel d'ARN-triple-helice par en kit programmable des deux séquences de MIR pour fournir un nanovehicle stable et efficace pour in vivo la distribution de gens du pays de MIR.

Comment le microRNA fourni a-t-il comparé aux demandes de règlement de chimiothérapie normales ?

Bioimaging des souris et des mesures de taille de la tumeur a indiqué que seulement les échafaudages ARN-triples d'hydrogel d'helice pouvaient introduire l'inhibition efficace et supportée de la progression tumorale, avec la réduction de taille de la tumeur presque de 90% pendant 13 jours après implantation de disque d'hydrogel.

Réciproquement, les médicaments chimiothérapeutiques tels que les hydrogels de DOX- et PTX-chargé ont révélé une diminution seulement de 25% et de 35% de taille de la tumeur, respectivement.

Avez-vous été étonné par ces découvertes ?

Oui, bien que nous ayons travaillé pendant plusieurs années avec cette plate-forme locale et ayons su cela a eu le potentiel énorme en termes d'efficacité.

Pensez-vous cette approche pourriez-vous être employé pour fournir d'autres types d'ARN et d'ADN ?

Cette approche peut être mise en application pour concevoir les structures triples auto-montées de n'importe quelle autre combinaison de MIR, ou d'autres matériels génétiques, y compris l'ADN antisens ou le siRNA, pour traiter une gamme des maladies.

Que pensez-vous les futures prises pour la distribution de microRNA dans le traitement contre le cancer ?

Plus de 800 miRNA d'être humain ont été découverts jusqu'à présent, mettant l'accent sur l'importance de ces molécules effectrices au corps humain et ajoutant une cote neuve à notre compréhension des réseaux de réglementation de gène complexe. La compréhension et l'exploitation des plates-formes neuves pour régler leur expression, par des traitements d'inhibition ou de remontage sont du besoin urgent.

En conséquence, la nanotechnologie et les biomatériaux s'étaient accélérés en déterminant la connaissance solide dans le développement des traitements neufs de détection et d'inhibition utilisant le miRNA dans le cancer. Tous les outils ont été produits.

Les avances incroyables se sont produites dans les nanovehicles neufs développés capables de transporter efficacement le miRNA et les oligonucléotides antisens d'ADN ou d'ARN, particulièrement dans la route systémique de gestion, bien que jusqu'à présent, la majorité de véhicules de miRNA comprenant basé sur liposome et certains nanoparticle-associés se soient avérés pour s'accumuler principalement dans le foie, la rate et le rein. Pour ces raisons, la distribution locale de miRNA par l'intermédiaire des besoins d'échafaudage de biomatériaux a ajouté le support et l'orientation.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

Conde J, Oliva N, Atilano M, HS de chanson, Artzi N. Auto-a monté l'échafaudage d'hydrogel d'ARN-triple-helice pour la modulation de microRNA dans le micro-environnement de tumeur. Matériaux 15, de nature (2016) doi 353-363 : 10.1038/nmat4497
http://www.nature.com/nmat/journal/v15/n3/full/nmat4497.html

Au sujet des nanosystems de la distribution de microRNA :

Au sujet des plates-formes locales de la distribution en médicament de précision

Au sujet d'autres plates-formes locales de la distribution nous nous sommes développés basé sur les échafaudages adhésifs d'hydrogel :

Au sujet de prof. Artzi et de M. Conde

M. Natalie ArtziNatalie Artzi est un professeur adjoint à Brigham et à hôpital des femmes, Faculté de Médecine de Harvard. Il est un scientifique principal de recherches à l'institut pour la technologie médicale et à la Science au MIT, et est un membre d'associé de l'institut grand de Harvard et du MIT. Accroissant la science des matériaux, la chimie, la représentation et la biologie, laboratoire de prof. Artzi's est consacrée à concevoir les plates-formes et les matériels médicaux matériels intelligents pour améliorer la santé des personnes.

Prof. Artzi a frayé un chemin la compréhension fondamentale du tissu : les interactions et les concepts de matière biologique appris ont changé la voie que nous voyons des matériaux. Les matériaux et les dispositifs sont maintenant ` personnalisé' en considérant les micro-environnements spécifiques de tissu qui sont modifiés face à la maladie.

Ses travaux d'équipe multidisciplinaire sur les matériaux se développants pour le diagnostic et le traitement, et exploitent l'ensemble d'outils procurable pour que les scientifiques matériels produisent les matériels médicaux à facettes multiples. Il a servi en tant qu'élément du comité consultatif scientifique du médicament de translation de la Science, servir de rédacteur adjoint des tourillons scientifiques et les aides forment le contrat à terme des biomatériaux en tant qu'élément du comité de programme de la société américaine pour des biomatériaux.

Plus au sujet du travail conduit dans le laboratoire de prof. Artzi's peuvent être trouvés à : www.natalieartzi.com

M. Joao CondeJoão Conde est actuel un associé post-doctoral chez Massachusetts Institute of Technology, institut pour la technologie médicale et la Science, la Division Harvard-MIT pour les sciences et technologies de santé avec une camaraderie sortante internationale de Marie Curie pour le développement de la vie professionnelle.

Il a obtenu son PhD en biotechnologie en 2013 sous les nanoparticles multifonction d'or de − de Theranostics de cancer de sujet « pour la diagnose et le traitement » (une partie du projet européen NanoScieE+ - NANOTRUCK), dans le groupe de NanoTheranostics dans le centre de recherches pour la Génétique Moléculaire Humaine du nova De Lisbonne d'Universidade et dans Nanoparticles biofonctionnel et groupe de surfaces d'institut de Nanoscience d'Aragón.

Ses intérêts scientifiques sont orientés dans (i) le biofunctionalization des nanoparticles multifonction en métal avec DNA/RNA, siRNA, médicaments, dendrimers, teintures fluorescentes, polymères, protéines/peptides et anticorps pour (ii) le traitement du cancer et (iii) la diagnose ; (iv) in vitro et in vivo applications des nanomaterials neufs et (v) études de toxicité/biocompatibility de nanoparticles. Il a écrit plus de 40 articles avec presque 1000 citations et 2 brevets des USA.

April Cashin-Garbutt

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April Cashin-Garbutt

April graduated with a first-class honours degree in Natural Sciences from Pembroke College, University of Cambridge. During her time as Editor-in-Chief, News-Medical (2012-2017), she kickstarted the content production process and helped to grow the website readership to over 60 million visitors per year. Through interviewing global thought leaders in medicine and life sciences, including Nobel laureates, April developed a passion for neuroscience and now works at the Sainsbury Wellcome Centre for Neural Circuits and Behaviour, located within UCL.

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