Наночастицы для генной терапии

Около пяти лет назад профессор Джэнет Савицки (Janet Sawicki) (Lankenau Institute, Pennsylvania) прочитала о наночастицах, разработанных Робертом Лангером (Robert Langer) из Массачусетского технологического института (MIT) для генной терапии – введения генов в живые клетки для лечения заболеваний. Савицки работала над лечением рака яичников с помощью гена дифтерийного токсина, убивающего клетки опухоли.

«Я работала над выделением ДНК аденовируса, и у меня возникли проблемы с ее использованием», - говорит Савицки. «Вирусы могут вызывать опасный для организма иммунный ответ, который может оказаться смертельным»

Прочитав статью о наночастицах, Савицки связалась с инженером-химиком Лангером, чтобы узнать о запуске проекта по генной терапии с использованием наночастиц. «Я решила, что они могут оказаться очень полезными для того, чем я занимаюсь», - вспоминает она. Результат сотрудничества привел к многообещающему методу лечения рака яичников, одной из самых страшных форм рака. Этим летом обе лаборатории сообщили о разработке методов доставки генов с помощью наночастиц, которые были с успехом испытаны на мышах.

Наночастицы из биоразлагаемых полимеров дают шанс преодолеть одно из самых больших препятствий в реализации возможностей генной терапии. Вирусы, переносящие гены в организм, могут создавать угрозу для пациента. Частицы, созданные в лаборатории Лангера, могут поспорить с вирусами по эффективности доставки ДНК.

«Чтобы подтвердить безопасность наночастиц для организма, необходимы дополнительные исследования. Но так как наши частицы синтетические, шансов на то, что они вызовут опасный иммунный ответ, значительно меньше», - говорит Дэниел Андерсон (Daniel Anderson), сотрудник лаборатории Лангера.

Искусственный вирус

В США на настоящий момент проводится около 1000 клинических испытаний методов генной терапии для лечения таких болезней как рак, сердечно-сосудистые заболевания и неврологические расстройства.
Реклама
Однако ни один из них пока не утвержден.

Применение вирусов, наиболее часто используемых переносчиков генов, логически оправдано, так как они существуют за счет внедрения своей ДНК в клетки организма-хозяина. Но после смерти в 1999 году студента, принимавшего участия в генетических исследованиях в университете Пенсильвании, некоторые исследователи обратили свое внимание на другие средства доставки.

Андерсон начал работать в проекте лаборатории Лангера около 10 лет назад, вскоре после защиты докторской диссертации, посвященной репарации бактериальной ДНК. Хотя он считал тему своей диссертации «интересной с научной точки зрения», ему хотелось посмотреть, можно ли использовать его результаты непосредственно в медицине. Для получения длинных цепочек биоразлагаемого полимерного материала, известного как поли-бэта-аминоэфиры, он привлек к своей работе химика Дэвида Линна, докторанта из лаборатории Лангера, ныне профессора в университете Висконсина.

Если такие синтетические полимеры связаны с ДНК, они спонтанно формируют наночастицы. Таким образом, комплекс полимер-ДНК может использоваться как искусственный вирус, способный доставлять функциональную ДНК при введении в ткань-мишень.

Существует бесконечное множество вариантов последовательностей для таких полимеров, и небольшие изменения могут сделать полимер более или менее эффективным для доставки ДНК. Андерсон и другие сотрудники лаборатории Лангера разработали метод автоматизированного получения большого числа наночастиц с небольшими вариациями и технику отбора наиболее эффективных из них.

«Вместо того чтобы сделать один совершенный полимер, мы сделали тысячи», - говорит Андерсон. «Это увеличивает вероятность того, что ученые найдут наночастицу, способную сделать именно то, что им нужно».

«Если за шесть месяцев вы можете проверить только один-два варианта, это займет массу времени. Но если проверять десятки тысяч, ваш шанс на успех значительно увеличивается», - говорит Лангер.

Увеличивая эффективность

«Недостатком не-вирусных переносчиков генов является то, что они не могут так эффективно, как вирусы, интегрировать свою ДНК в геном клетки-мишени», - говорит Лиф Хуан (Leaf Huang), профессор университета Северной Каролины. Однако за последние несколько лет благодаря разработкам Лангера и других ученых удалось увеличить их эффективность на несколько порядков.

«Сейчас не-вирусные переносчики в некоторых случаях сопоставимы по эффективности с вирусными», - говорит Хуан, чье исследование посвящено методам доставки генов, окруженных липидной мембраной. «За десять лет мы проделали большой путь в этом направлении».

«Как вирусные, так и не-вирусные методы могут стать безопасными и полезными», - говорит исследователь в области генной терапии Кэтрин Хай (Katherine High), член группы, которая недавно использовала вирусную генную терапию для частичного восстановления зрения у детей, страдающих врожденным заболеванием сетчатки.

«Это был долгий путь, - говорит Хай, профессор Медицинской школы университета Пенсильвании, - но за последние 20 лет ученые достигли большого прогресса в вопросах безопасности вирусных средств доставки».

Метод лечения рака яичников, разработанный в MIT и Lankenau Institute, показал свою эффективность на животных, но еще не готов для клинических испытаний. Они могут начаться через год или два, говорит Андерсон. Пока же он и ученые из лаборатории Лангера изучают другие возможности использования своих наночастиц. В прошлом месяце исследователи сообщили об использовании наночастиц для увеличения способности стволовых клеток к регенерации сосудистой ткани после введения в них генов, кодирующих факторы роста.

«Мы добились успеха в области доставки генов с помощью наночастиц и надеемся, что они могут стать безопасным методом модификации стволовых клеток», - говорит Андерсон.

Источник: www.lana.alpe.ru

Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться

Комментарии

Нет комментариев
Реклама


Читайте также:

Безртутный градусник: покупать или нет?

Недобросовестные продавцы безртутные термометры часто подделывают, продавая под их видом обычные ртутные. Представьте, что будет, если такой градусник нечаянно разобьется. Отличить ртутный градусник от безртутного можно, например, опустив их в воду. Поскольку ртуть – металл тяжелый, ртутный термометр пойдет ко дну, безртутный – будет плавать сверху.

Как правильно выбрать пульсоксиметр

Пульсоксиметр должен быть точным, быстро переходить в режим работы, экономно расходовать энергию, иметь качественное изображение на экране и четкие, понятные показатели

Как выбрать аппарат ультразвуковой терапии?

Ультразвуковая терапия (УЗТ) – важнейший этап реабилитационного процесса. Механическое и тепловое воздействие на ткани и клетки улучшает лимфоток, а также...

Как выбрать тонометр для измерения давления

Чтобы выбрать тонометр, нужно учесть несколько факторов. Например, сможете ли вы пользоваться полуавтоматическим аппаратом или лучше взять полностью автоматический. Учитывайте также длину манжеты, количество пользователей и необходимость дополнительных "примочек"

Ортопедические полустельки

Высокий ритм жизни, неудобная, плохо подобранная обувь, врожденные или хронические заболевания опорно-двигательного аппарата — эти факторы вызывают дискомфорт при ходьбе,...

Немецкий медик рассказал, когда есть смысл носить маску

Большинство врачей уверены: медицинская маска нужна только тем, кто болеет. Остальных защитить от вируса она не может

МРТ и КТ: в чем отличия

Томография - это послойное сканирование органов или участком тела человека. Мы расскажем, в чем отличия КТ от МРТ и о преимуществах и недостатках каждого метода исследования.

Главные достижения медицины за 2019 год

В 2019 году было несколько главных достижений в сфере медицины: пересадка кожи свиньи человеку, ремиссия при ВИЧ, вакцина против хламидиоза, оживление мозга животных, искусственные нервные клетки, "заморозка" человека, печать органов на 3-D принтере, прорыв в лечении депрессии и определение причин вреда вейпинга.

Зачем нужен тонометр и какой лучше выбрать?

Тонометр нужен не только пожилым людям, а и тем, кто контролирует свое давление во время занятий спортом, чтобы правильно рассчитать нагрузку во время занятий.

Решение неудобной проблемы: стул-туалет или биотуалет

Биотуалет - это оптимальное решение неудобной проблемы для людей с ограниченными возможностями. Он значительно упрощает уход и повышает качество жизни людей с нарушением двигательных функций, а также ослабленных и тяжелобольных пациентов, находящихся в больнице или дома.

Нужна ли медицинская техника дома

Какую именно медицинскую технику нужно приобрести для домашнего использования? Обязательно иметь дома термометр, желательно - небулайзер, глюкометр, тонометр, а также другую медтехнику.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) в Киеве

Магнитно-резонансная томография (МРТ) используют для прицельного изучения структуры органов, выявления новообразований, участков воспаления, нарушения структуры, врожденных особенностей.

Как в Украине обстоят дела с обеспечением лекарствами и медизделиями?

Благодаря эффективным закупкам через международные организации больницы на 100% обеспечены лекарствами по 12 направлениям

Какие модернизации проводятся в медицинских учреждениях Украины?

За средства госбюджета в Украине модернизируются отделения государственных медучреждений, открываются амбулатории и закупается оборудование
САМОЛЕЧЕНИЕ МОЖЕТ НАВРЕДИТЬ ВАШЕМУ ЗДОРОВЬЮ