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Entregando microRNAs no tratamento contra o cancro: uma entrevista com Dr. Conde e prof. Artzi

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

Que são microRNAs e porque poderiam eles ser úteis para tratamentos contra o cancro?

os microRNAs (RIM) são moléculas noncoding endógenas pequenas do RNA (20-23 nucleotides) derivadas das estruturas imperfeita emparelhadas do RNA do gancho de cabelo codificadas naturalmente no genoma que actuam especificamente como a provocação de moléculas para controlar a repressão translational ou a degradação do mRNA.

Regulam 10-30% de todos os genes da codificação da proteína, visando seqüências de codificação do ácido aminado, assim como promotores da expressão genética e da longo-não-codificação RNAs.

Esta maquinaria notável envolvida nos processos regulamentares do gene evolutionarily é conservada e envolvida em muitos processos biológicos tais como a proliferação de pilha, a diferenciação, o apoptosis, o metabolismo, a revelação, o envelhecimento e o cancro.

Que métodos são usados actualmente para entregar microRNAs para o tratamento contra o cancro? Por que é isto uma tarefa dificil?

os microRNAs mostram o potencial alto para o tratamento contra o cancro, porém um dos gargalos os mais significativos em permitir o efeito do miRNA é a necessidade para um veículo eficiente capaz da escolha de objectivos selectiva às pilhas do tumor sem interromper pilhas normais.

De desafio é a capacidade para detectar simultaneamente e silenciar alvos múltiplos com sensibilidade alta ao impossibilitar a resistência aos agentes terapêuticos.

Que são as desvantagens e as limitações principais de técnicas actuais?

Do RIM a estabilidade deficiente in vivo, o biodistribution não específico, a alteração da maquinaria endógena do RNA, e os efeitos secundários indesejados são as limitações principais. Contudo podem ser superados por uma plataforma eficiente e sustentada da entrega.

A entrega dos RIM foi realizada usando nanoparticles inorgánicos (por exemplo, ouro, magnéticos), lipossoma e lipidos, micelles, ácidos nucleicos do peptide, RNA de empacotamento e nanoparticles poliméricos. Contudo, a dissociação do RIM todos do veículo, da baixa estabilidade do veículo e da escolha de objectivos incapaz, conduz à eficiência de silêncio deficiente.

Por favor pode você esboçar sua pesquisa recente em uma maneira nova de entregar microRNAs para o tratamento contra o cancro?

Para endereçar as limitações associadas com os veículos de entrega actuais do RIM, nós desenvolvemos uma estrutura da RNA-triplo-hélice para modular a expressão de RIM endógenos no cancro in vivo.

Nanoparticle triplex do RNA

Nanoparticle triplex do RNA. Dr. Joao Conde do ©

Dois oligonucleotides do RIM que formam uma hélice tripla foram usados para in vivo uma estratégia da inibição do RIM (antagomiR, um ssRNA sintético pequeno usado para inibir um oncomiR) e uma terapia da substituição do RIM (indicação do RIM, um duplex maduro do RIM compor do sentido e das costas antisentido usados como o supressor do tumor) em um modelo triplo-negativo orthotopic (TNBC) do rato do cancro da mama.

TNBC é caracterizado por uma falta da progesterona, da hormona estrogénica e dos receptors HER2. Assim, TNBC não é responsivo à terapia hormonal convencional (tal como inibidores do tamoxifen ou do aromatase) ou às terapias que visa os receptors HER2, tais como Herceptin (trastuzumab), que é uma macromolécula biológica para a terapia visada. Daqui, TNBC pode tirar proveito das aproximações da terapia genética, incluindo a modulação endógena do RIM.

Nós planejamos mais que a eficácia do dispositivo estaria aumentada se estabilizado em uma estrutura helicoidal e protegido por um hydrogel adesivo formou in situ que revestimentos o tumor. Daqui, este estudo relata na revelação de um andaime novo do hydrogel da RNA-triplo-hélice através do auto-conjunto programável das duas seqüências do RIM para fornecer in vivo um nanovehicle estável e eficiente para a entrega do local do RIM.

Como o microRNA entregado comparou aos tratamentos de quimioterapia padrão?

Bioimaging dos ratos e das medidas do tamanho de tumor revelou que somente os andaimes RNA-triplos do hydrogel da hélice podiam promover a inibição eficiente e sustentada de progressão do tumor, com redução de tamanho do tumor de quase 90% 13 dias após a implantação do disco do hydrogel.

Inversamente, as drogas quimioterapêuticas tais como hydrogels de DOX- e PTX-carregado mostraram uma redução somente a 25% e a 35% no tamanho de tumor, respectivamente.

Você foi surpreendido por estes resultados?

Sim, embora nós trabalhássemos por diversos anos com esta plataforma local e soubéssemos isso teve o potencial enorme em termos da eficácia.

Você pensa esta aproximação poderia ser usado entregando outros tipos de RNA e de ADN?

Esta aproximação pode ser executada para projectar estruturas triplex auto-montadas de toda a outra combinação do RIM, ou de outros materiais genéticos, incluindo o ADN ou o siRNA antisentido, para tratar uma escala das doenças.

Que você pensa as posses futuras para a entrega do microRNA no tratamento contra o cancro?

Sobre 800 miRNAs humanos foram descobertos até agora, sublinhando a importância destas moléculas do effector no corpo humano e adicionando uma dimensão nova a nossa compreensão de redes reguladoras do gene complexo. Compreender e explorar plataformas novas para controlar sua expressão, por terapias da inibição ou da substituição são da necessidade urgente.

Conseqüentemente, a nanotecnologia e os matérias biológicos têm ganhado o impulso em estabelecer o conhecimento contínuo na revelação de terapias novas da detecção e da inibição usando miRNAs no cancro. Todas as ferramentas foram criadas.

Os avanços incríveis ocorreram nos nanovehicles novos desenvolvidos capazes eficientemente de transportar miRNAs e oligonucleotides antisentido do ADN ou do RNA, especialmente na rota sistemática da administração, embora até agora, a maioria de incluir dos veículos do miRNA lipossoma-baseado e algumas nanoparticle-associadas fossem encontradas para acumular primeiramente no fígado, no baço e no rim. Por estas razões, a entrega local do miRNA através das necessidades do andaime dos matérias biológicos adicionou o apoio e o foco.

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

Conde J, Oliva N, Atilano M, canção HS, Artzi N. Auto-montou o andaime do hydrogel da RNA-triplo-hélice para a modulação do microRNA no microambiente do tumor. Materiais 15 da natureza, (2016) doi 353-363: 10.1038/nmat4497
http://www.nature.com/nmat/journal/v15/n3/full/nmat4497.html

Sobre nanosystems da entrega do microRNA:

Sobre plataformas locais da entrega na medicina da precisão

Sobre outras plataformas locais da entrega nós tornamo-nos com base em andaimes adesivos do hydrogel:

Sobre o prof. Artzi e o Dr. Conde

Dr. Natalie ArtziNatalie Artzi é um professor adjunto em Brigham e em hospital das mulheres, Faculdade de Medicina de Harvard. É um cientista principal da pesquisa no instituto para a engenharia médica e na ciência no MIT, e é um membro do associado do instituto largo de Harvard e de MIT. A ciência material, a química, a imagem lactente e a biologia Leveraging, laboratório do prof. Artzi são dedicadas a projetar plataformas materiais espertas e dispositivos médicos melhorar a saúde humana.

O prof. Artzi abriu caminho a compreensão básica do tecido: as interacções e os conceitos do matéria biológico aprendidos mudaram a maneira que nós vemos materiais. Os materiais e os dispositivos estão sendo agora ` personalizado' considerando os microambiente específicos do tecido que são alterados face à doença.

Seus trabalhos multidisciplinares da equipe em materiais tornando-se para o diagnóstico e a terapia, e exploram o conjunto de ferramentas disponível para que os cientistas materiais criem dispositivos médicos diferenciados. Serviu como parte do conselho consultivo científico da medicina Translational da ciência, saques como um editor associado de jornais científicos e as ajudas dão forma ao futuro dos matérias biológicos como parte do comitê de programa da sociedade americana para matérias biológicos.

Mais sobre o trabalho conduzido no laboratório do prof. Artzi podem ser encontradas em: www.natalieartzi.com

Dr. Joao CondeJoão Conde é actualmente um associado pos-doctoral em Massachusetts Institute of Technology, no instituto para a engenharia médica e a ciência, na divisão Harvard-MIT para ciências da saúde e na tecnologia com uma bolsa de estudo que parte internacional de Marie Curie para a revelação de carreira.

Obteve seu PhD na biotecnologia em 2013 sob os nanoparticles multifuncionais do ouro do − de Theranostics cancro do assunto do “para diagnósticos e terapia” (parte do projecto europeu NanoScieE+ - NANOTRUCK), no grupo de NanoTheranostics no centro de pesquisa para a genética molecular humana da nova de Lisboa de Universidade e em Nanoparticles biofuncional e em grupo das superfícies do instituto de Nanoscience de Aragón.

Seus interesses científicos são focalizados (i) no biofunctionalization de nanoparticles multifuncionais do metal com DNA/RNA, siRNA, drogas, dendrimers, as tinturas fluorescentes, os polímeros, as proteínas/peptides e os anticorpos para (ii) a terapia e (iii) os diagnósticos do cancro; (iv) in vitro e in vivo aplicações de nanomaterials novos e (v) estudos da toxicidade/biocompatibility dos nanoparticles. Foi o autor de mais de 40 artigos com quase 1000 citações e 2 patentes dos E.U.

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.

Citations

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    Cashin-Garbutt, April. (2018, August 23). Entregando microRNAs no tratamento contra o cancro: uma entrevista com Dr. Conde e prof. Artzi. News-Medical. Retrieved on June 20, 2021 from https://www.news-medical.net/news/20160311/Delivering-microRNAs-in-cancer-treatment-an-interview-with-Dr-Conde-and-Prof-Artzi.aspx.

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