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i parenti impianti Impianto di colesterolo potrebbero amplificare la consegna gene-infusa di nanoparticella

le nanoparticelle Gene-infuse usate per il combattimento della malattia funzionano meglio quando includono i parenti impianti impianto di colesterolo perché la loro guida che della struttura e di forma i geni ottengono dove devono essere celle interne.

I risultati dai ricercatori di Oregon State University, pubblicati oggi nelle comunicazioni della natura, sono importanti perché molte malattie che non possono essere trattate efficacemente con le droghe convenzionali possono essere trattate geneticamente - consegnare gli acidi nucleici alle celle malate in modo da alle loro può fare le proteine corrette state necessarie per salubrità.

Quei trattamenti genetici contano sulle unità del trasporto che raggiungono la loro destinazione con un alto indice di successo e che rilasciano il loro carico efficacemente.

Gaurav Sahay, assistente universitario delle scienze farmaceutiche nell'istituto universitario di OSU della farmacia, studia alle le nanoparticelle basate a lipido come vettore del gene, con un fuoco su fibrosi cistica.

La fibrosi cistica è una malattia genetica progressiva che i risultati nell'infezione persistente del polmone ed affligge 30,000 persone negli Stati Uniti, con circa 1.000 nuovi casi diagnosticati ogni anno.

Più di tre quarti dei pazienti è diagnosticato dall'età 2 e malgrado gli avanzamenti costanti nell'alleviazione delle complicazioni, la speranza di vita mediana dei pazienti di fibrosi cistica è ancora di appena 40 anni.

Un gene difettoso - il regolatore di conduttanza del transmembrane di fibrosi cistica, o CFTR - cause la malattia, che è caratterizzata da disidratazione del polmone e da accumulazione mucosa che blocca le vie respiratorie.

Due anni fa, Sahay ed altri scienziati e clinici all'università di OSU e di salubrità & di scienza dell'Oregon hanno dimostrato il proof of concept per una nuova, terapia migliore di fibrosi cistica: il carico chimicamente ha modificato il RNA messaggero di CFTR alle nelle nanoparticelle basate a lipido, creanti la medicina molecolare che potrebbe essere inalata semplicemente a casa.

L'approccio mRNA-caricato di nanoparticella induce le celle a fare la proteina corretta, permettendo che le celle regolamentino correttamente il trasporto dell'acqua e del cloruro, che è critico alla funzione respiratoria sana.

Colesterolo, una sostanza che cerea l'organismo usa per fare le celle in buona salute, è pensato per fornire la stabilità in questi nanocarriers del gene. Nell'ultimo studio, Sahay ed i collaboratori hanno amplificato la consegna del gene usando gli analoghi impianti impianto di colesterolo invece. Un altro più di questi steroli impianto-derivati è un'indennità-malattia cardiovascolare, lui aggiunge.

Il tipo di nanoparticella usato per consegnare i geni in questo studio già è stato approvato clinicamente; sta utilizzando in una droga, commercio-nominata Onpattro, dato ai pazienti con uno stato genetico progressivo chiamato amiloidosi, che interrompe la funzione dell'organo attraverso i depositi nocivi della proteina dell'amiloide.

Sahay e dottorando Siddharth Patel, primo autore sullo studio, trovato che i phytosterols - molecole impiante impianto chimicamente simili a colesterolo - cambiano la forma delle nanoparticelle da sferico a polyhedral e le inducono a muoversi più velocemente.

Quello è importante perché una volta dentro una cella, la manovrabilità di bisogno di nanoparticelle per la fuga che devono fare: da un compartimento delle cellule conosciuto come un endosome nel cytosol, in cui i geni consegnati possono eseguire la loro funzione progettata.

Una di più grandi sfide nella consegna dei geni è che meno di 2% delle nanoparticelle raggiungono il cytosol. Se sulla dose per arrivare più geni, ora voi avete problemi con la tossicità, più il costo passa ad ALTO. Ma la forma delle nanoparticelle cambia a causa di questi analoghi naturali del colesterolo e la nuova forma li aiuta per consegnare meglio i geni. Gli analoghi amplificano la consegna del gene volta 10 volte ed a volte 200.„

Gaurav Sahay, assistente universitario delle scienze farmaceutiche nell'istituto universitario di OSU della farmacia

L'individuazione può essere usata per fare le particelle inalabili che possono attraversare parecchie barriere nel polmone in una fibrosi cistica paziente, permettendo ai pazienti di essere curato con efficacia molto più alta, Sahay ha aggiunto.

“In questo l'ultima ricerca, abbiamo supposto che con le inclusioni analogiche, ci fossero cambiamenti di forma e cambiamenti con come le nanoparticelle interagiscono con la cella e come la cella le percepisce,„ Patel dicessero. “Per esempio, gli steroli hanno potuto aiutarli per ottenere ai ribosomi per la traduzione più veloce. Ciò apre un intero nuovo campo di ricerca - la forma e la struttura e la composizione delle nanoparticelle liquide ora diventano abbastanza pertinenti. Stiamo graffiando appena la superficie sul modo di costruire LNPs con una progettazione razionale per ottenere i beni differenti per il trattamento delle malattie differenti con la specificità cella tipa.„

Scienziati alla Duke University ed alla terapeutica di Moderna, ad una ditta basata a Massachusetts di Biotech che è una guida nella terapia genica mRNA basata, anche collaborata sullo studio.

Il cuore nazionale, il polmone e l'istituto di sangue, l'istituto nazionale della rappresentazione e della bioingegneria biomediche, le fondamenta di fibrosi cistica, la terapeutica di Moderna e l'istituto universitario della farmacia hanno supportato la ricerca.

Le fondamenta di fibrosi cistica hanno assegnato a Sahay i $800.000 supplementari per continuare questo lavoro, spingente lo dopo il segno $4,5 milioni in finanziamento da tutte le sorgenti per studiare le terapie di fibrosi cistica.

Source:
Journal reference:

Patel, S., et al. (2020) Naturally-occurring cholesterol analogues in lipid nanoparticles induce polymorphic shape and enhance intracellular delivery of mRNA. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-14527-2.