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Entrega de microRNAs en el tratamiento contra el cáncer: una entrevista con el Dr. Conde y profesor Artzi

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

¿Cuáles son microRNAs y porqué podrían ellos ser útiles para los tratamientos contra el cáncer?

los microRNAs (MIR) son pequeñas moléculas noncoding endógenas del ARN (20-23 nucleótidos) derivadas de las estructuras imperfecto emparejadas del ARN de la horquilla codificadas naturalmente en el genoma que actúan específicamente como accionar las moléculas para controlar la represión de translación o la degradación del mRNA.

Regulan 10-30% de todos los genes de la codificación de la proteína, apuntando series de codificación del aminoácido, así como a promotores de la expresión génica y de la largo-no-codificación RNAs.

Esta maquinaria notable implicada en los procesos de regla del gen evolutionarily se conserva y está implicada en muchos procesos biológicos tales como proliferación de célula, diferenciación, apoptosis, metabolismo, revelado, envejecimiento y cáncer.

¿Qué métodos se utilizan actualmente para entregar los microRNAs para el tratamiento contra el cáncer? ¿Por qué está esto una tarea difícil?

los microRNAs muestran el alto potencial para el tratamiento contra el cáncer, no obstante uno de los atascamientos más importantes de habilitar efecto del miRNA es la necesidad de un vehículo eficiente capaz del alcance selectivo a las células del tumor sin romper las células normales.

Más estimulante es la capacidad de descubrir y de imponer silencio a objetivos múltiples simultáneamente con alta sensibilidad mientras que impide resistencia a los agentes terapéuticos.

¿Cuáles son las desventajas y las limitaciones principales de técnicas actuales?

Del MIR la estabilidad pobre in vivo, el biodistribution no específico, la modificación de la maquinaria endógena del ARN, y los efectos secundarios indeseados son las limitaciones principales. Sin embargo pueden ser vencidos por una plataforma eficiente y continua del lanzamiento.

El lanzamiento de los MIR se ha observado usando nanoparticles inorgánicos (por ejemplo, oro, magnéticos), los liposomas y los lípidos, las micelas, los ácidos nucléicos del péptido, ARN de empaquetado y los nanoparticles poliméricos. Sin embargo, la disociación del MIR del vehículo, de la estabilidad inferior y del alcance ineficaz, todo del vehículo lleva a la eficiencia que impone silencio pobre.

¿Puede usted contornear por favor su investigación reciente en una nueva manera de entregar los microRNAs para el tratamiento contra el cáncer?

Para dirigir las limitaciones asociadas a los vehículos de lanzamiento actuales del MIR, desarrollamos una estructura de la ARN-triple-hélice para modular la expresión de los MIR endógenos en cáncer in vivo.

Nanoparticle triple del ARN

Nanoparticle triple del ARN. El Dr. Joao Conde del ©

Dos oligonucleótidos del MIR que formaban una hélice triple fueron utilizados para in vivo una estrategia de la inhibición del MIR (antagomiR, un pequeño ssRNA sintetizado usado para inhibir un oncomiR) y una terapia del repuesto del MIR (imitador del MIR, un duplex maduro del MIR integrado por el sentido y los cabos antisentido usados como supresor del tumor) en un modelo triple-negativo orthotopic del ratón (TNBC) del cáncer de pecho.

TNBC es caracterizado por una falta de progesterona, de estrógeno y de los receptores HER2. Así, TNBC no es responsivo a la terapia hormonal convencional (tal como inhibidores del tamoxifen o del aromatase) o a las terapias que apunta los receptores HER2, tales como Herceptin (trastuzumab), que es una macromolécula biológica para la terapia apuntada. Por lo tanto, TNBC puede beneficiarse de aproximaciones de la terapia génica, incluyendo la modulación endógena del MIR.

Ideamos más lejos que la eficacia del dispositivo sería aumentada si estuvo estabilizada en una estructura espiral y protegido por un hidrogel adhesivo formó in situ que las cubiertas el tumor. Por lo tanto, este estudio denuncia sobre el revelado de un andamio nuevo del hidrogel de la ARN-triple-hélice a través del uno mismo-montaje programable de las dos series del MIR para ofrecer un nanovehicle estable y eficiente para in vivo el lanzamiento del local del MIR.

¿Cómo el microRNA entregado comparó a los tratamientos de quimioterapia estándar?

Bioimaging de ratones y de mediciones de la talla de tumor reveló que solamente los andamios ARN-triples del hidrogel de la hélice podían ascender la inhibición eficiente y continua de la progresión del tumor, con la reducción de talla de tumor del casi 90% 13 días después de la implantación del disco del hidrogel.

Inversamente, las drogas quimioterapéuticas tales como hidrogeles de DOX- y PTX-cargado mostraron una reducción solamente del 25% y del 35% de tamaño de tumor, respectivamente.

¿Estas conclusión le sorprendió?

Sí, aunque trabajáramos por varios años con esta plataforma local y supiéramos eso tenía potencial enorme en términos de eficacia.

¿Usted piensa esta aproximación podría ser utilizado para entregar otros tipos de ARN y de DNA?

Esta aproximación se puede ejecutar para diseñar las estructuras triples uno mismo-montadas de cualquier otra combinación del MIR, o de otros materiales genéticos, incluyendo la DNA o el siRNA antisentido, para tratar un alcance de enfermedades.

¿Qué usted piensa los asimientos futuros para el lanzamiento del microRNA en el tratamiento contra el cáncer?

Sobre 800 miRNAs humanos se han descubierto hasta la fecha, acentuando la importancia de estas moléculas del determinante en cuerpo humano y agregando una nueva dimensión a nuestra comprensión de las redes reguladoras del gen complejo. La comprensión y explotar de las nuevas plataformas para controlar su expresión, por terapias de la inhibición o del repuesto están de necesidad urgente.

Por lo tanto, la nanotecnología y los biomateriales han estado ganando impulso en el establecimiento de conocimiento sólido en el revelado de las nuevas terapias el detectar y de la inhibición usando miRNAs en cáncer. Se han creado todas las herramientas.

Los avances increíbles han ocurrido en los nuevos nanovehicles desarrollados capaces eficientemente de transportar miRNAs y los oligonucleótidos antisentido de la DNA o del ARN, especialmente en la ruta sistémica de la administración, aunque hasta la fecha, hayan encontrado a la mayoría de vehículos del miRNA incluyendo liposoma-basado y algo nanoparticle-asociada para acumular sobre todo en el hígado, el bazo y el riñón. Por estas razones, el lanzamiento local del miRNA vía el andamio de los biomateriales necesita el apoyo añadido y el foco.

¿Dónde pueden los programas de lectura encontrar más información?

Conde J, Oliva N, Atilano M, canción HS, Artzi N. Uno mismo-montó el andamio del hidrogel de la ARN-triple-hélice para la modulación del microRNA en el microambiente del tumor. Materiales 15, de la naturaleza (2016) doi 353-363: 10.1038/nmat4497
http://www.nature.com/nmat/journal/v15/n3/full/nmat4497.html

Sobre nanosystems del lanzamiento del microRNA:

Sobre las plataformas locales del lanzamiento en remedio de la precisión

Sobre otras plataformas locales del lanzamiento nos convertimos sobre la base de andamios adhesivos del hidrogel:

Sobre profesor Artzi y el Dr. Conde

El Dr. Natalie ArtziNatalie Artzi es profesor adjunto en Brigham y el hospital de las mujeres, Facultad de Medicina de Harvard. Ella es científico principal de la investigación en el instituto para la ingeniería médica y la ciencia en el MIT, y es una pieza del socio del instituto amplio de Harvard y del MIT. La ciencia material, la química, la proyección de imagen y la biología Leveraging, laboratorio de profesor Artzi se dedica a diseñar las plataformas y los aparatos médicos materiales elegantes para perfeccionar salud humana.

Profesor Artzi promovió la comprensión básica del tejido: las acciones recíprocas y los conceptos del biomaterial aprendidos han cambiado la manera que vemos los materiales. Los materiales y los dispositivos ahora están siendo ` personalizado' considerando los microambientes específicos del tejido que se alteran frente a enfermedad.

Sus trabajos multidisciplinarios de las personas sobre los materiales que se convierten para la diagnosis y la terapia, y explotan la caja de herramientas disponible para que los científicos materiales creen los aparatos médicos polifacéticos. Ella sirvió como parte del comité consultivo científico del remedio de translación de la ciencia, servicios como editor asociado de gorrones científicos y las ayudas dan forma el futuro de biomateriales como parte del comité de programa de la sociedad americana para los biomateriales.

Más sobre el trabajo conducto en laboratorio de profesor Artzi se pueden encontrar en: www.natalieartzi.com

El Dr. Joao CondeJoão Conde es actualmente un socio postdoctoral en Massachusetts Institute of Technology, el instituto para la ingeniería médica y la ciencia, la división Harvard-MIT para las ciencias de la salud y la tecnología con una beca saliente internacional de Marie Curie para el revelado de carrera.

Él obtuvo su doctorado en biotecnología en 2013 bajo nanoparticles multifuncionales del oro del − de Theranostics del cáncer del tema “para los diagnósticos y la terapia” (parte del proyecto europeo NanoScieE+ - NANOTRUCK), en el grupo de NanoTheranostics en el centro de investigación para la genética molecular humana de Universidade Nova de Lisboa y en Nanoparticles biofuncional y grupo de las superficies del instituto de Nanoscience de Aragón.

Sus intereses científicos se enfocan en (i) el biofunctionalization de los nanoparticles multifuncionales del metal con DNA/RNA, el siRNA, las drogas, los dendrimers, los tintes fluorescentes, los polímeros, las proteínas/los péptidos y los anticuerpos para (ii) la terapia y (iii) los diagnósticos del cáncer; (iv) in vitro y in vivo usos de nuevos nanomaterials y (v) estudios de la toxicidad/del biocompatibility de los nanoparticles. Él ha sido autor de más de 40 artículos con casi 1000 citaciones y 2 patentes de los E.E.U.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.

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