Transporterer rna effektivt til kræftbehandling


Transporterer rna effektivt til kræftbehandling

Selv om forskere har undersøgt kræftbehandlinger baseret på RNA-interferens - en metode, der kan slukke for funktionsgenererede gener med korte uddrag af RNA - de sidste 10 år har de stadig brug for at finde en teknik til effektivt at transportere RNA.

Kort interfererende RNA (siRNA) - typen, der anvendes til RNA-interferens - forværres normalt hurtigt inde i kroppen ved hjælp af enzymer, som beskytter mod RNA-virusinfektioner.

Paula Hammond, David H. Koch Professor i ingeniørarbejde ved MIT, forklarede:

"Det har været en ægte kamp at forsøge at designe et leveringssystem, der giver os mulighed for at administrere siRNA, især hvis du vil målrette det mod en bestemt del af kroppen."

I 26. februar udgaven af ​​tidsskriftet Naturmaterialer , Hammond og hendes hold afslører, at de har udviklet et innovativt leveringssystem, der pakker RNA til mikrosfærer så kompakte, at RNA'en er i stand til at nå deres destinationer, før de forringes. Ligesom nuværende leveringsteknikker bryder det nye system ned ekspressionen af ​​specifikke gener effektivt, men med en væsentligt mindre dosis partikler.

Hammond, medlem af MITs David H. Koch Institut for Integrativ Kræftforskning, forklarer, at sådanne partikler viser løfte om at udvikle en ny metode til behandling af kræft og også anden kronisk sygdom forårsaget af et "misbehavende gen".

Hammond sagde:

"RNA interferens har en stor løfte om en række lidelser, hvoraf den ene er kræft, men også neurologiske lidelser og immunforstyrrelser."

Jong Bum Lee, en tidligere postdoc i Hammond's lab, er førende forfatter af rapporten. Andre forfattere omfatter postdoc Jinkee Hong, Daniel Bonner PhD '12 og Zhiyong Poon PhD '11.

RNA interferens blev opdaget i 1998 og er en naturligt forekommende proces. RNA interferens giver celler mulighed for at justere deres genetiske udtryk. Normalt overføres genetisk information fra DNA i kernen til ribosomer, cellulære strukturer, hvor proteiner produceres.

SiRNA er knyttet til bærer RNA, der transporterer denne genetiske information, nedrivning af instruktioner, inden de kan nå ribosomet.

Forskere er i færd med at udvikle flere måder at syntetisk spejle denne proces for at målrette mod specifikke gener, herunder indkapsling af siRNA til nanopartikler fremstillet af lipider eller uorganiske materialer, såsom guld. Selv om flere af disse metoder har vist sig at være en succes, er det en udfordring, at det er svært at pakke store mængder siRNA på dem, der bærer, da de korte tråde ikke komprimerer tæt.

Ved hjælp af en RNA-syntese teknik kaldet rullende cirkel transkription, var forskerne i stand til at overvinde dette problem ved at omslutte RNA som en lang streng, der folder ind i en lille, kompakt kugle. Denne metode tillod forskerne at skabe meget lange tråde af RNA bestående af en gentagende sekvens på 21 nukleotider. Disse segmenter er opdelt af en kortere strækning, der identificeres af enzymet Dicer, som bryder RNA, hvor det end oplever den sekvens.

Fordi RNA-strengen er syntetiseret, er den i stand til at folde ind i en meget kompakt svampagtig kugle. I en kugle med en diameter på kun 2 mikrometer kan op til en halv million kopier af den samme RNA-sekvens være kompakt.

Teamet pakker derefter kuglerne i et lag af positivt ladet polymer, der udløser kuglerne for at komprimere tættere (ned til en 200 nanometer diameter) og hjælper dem med at trænge ind i cellerne.

En gang inde i cellen bryder Dicer-enzymet RNA'et i specifikke områder, der udleder 21-nucleotid-siRNA-sekvenserne.

Holdet programmerede kuglerne til at transportere RNA-sekvenser, der slukker et gen, der forårsager, at tumorceller gløder i gnavere. Forskerne opdagede, at de var i stand til at opnå samme mængde genbrud som nuværende nanopartikler leveringssystemer, men med ca. en tusindedel så mange partikler.

Kuglerne samles på tumorsteder gennem et fænomen, der ofte bruges til at transportere nanopartikler: "lækre" blodårer, der omgiver tumorer, har små porer, så meget små partikler kan komme ind.

Holdet planlægger at udføre fremtidige undersøgelser for at designe mikrosfærer belagt med polymerer, der specifikt målretter tumorceller eller andre syge celler. Desuden udvikler forskerne i øjeblikket kugler til transport af DNA, til potentiel brug i genterapi.

Genetic Engineering Will Change Everything Forever – CRISPR (Video Medicinsk Og Professionel 2024).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis