Lipid nanopartiklar. Kredit:UPV/EHU
Lipidnanopartiklar (SLN och NLC) anses vara mycket lovande system för att leverera nukleinsyror i genterapi. Tills nu, virala system har varit den mest effektiva metoden för att leverera genetiskt material men de utgör betydande säkerhetsproblem. "Icke-virala vektorer, inklusive SLN och NLC, är mindre effektiva men mycket säkrare även om deras effektivitet har ökat avsevärt de senaste åren, " påpekade Alicia Rodríguez, María Ángeles Solinís och Ana del Pozo, författare till artikeln publicerad i European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics.
Denna översiktsartikel beskriver dessa system och deras främsta fördelar inom genterapi, såsom deras förmåga att skydda genmaterialet mot nedbrytning, för att underlätta internalisering av celler och kärnor och för att öka transfektionsprocessen. "Vad är mer, nanopartiklarna är uppbyggda av biokompatibla, biologiskt nedbrytbara material, de är lätta att tillverka i stor skala, de kan steriliseras och frystorkas och är mycket stabila både i biologiska vätskor och i förvaring, " förklarade forskarna.
Denna översyn inkluderar också de viktigaste sjukdomarna där lipidnanopartiklar används, generellt på preklinisk nivå - degenerativa sjukdomar i näthinnan, infektionssjukdomar, metabola störningar, och cancer, bland andra. "På PharmaNanoGene arbetar vi med design och utvärdering av SLN för behandling av några av dessa sjukdomar med genterapi. Vi studerar sambandet mellan formuleringsfaktorer och processerna som involverar intracellulär internalisering och disposition av det genetiska materialet som betingar effektiviteten av vektorer och som är väsentliga i optimeringsprocessen, och för första gången har vi visat SLNs förmåga att inducera syntesen av ett protein efter deras intravenösa administrering i möss, " betonade de.
Publikationen inkluderar också andra arbeten av denna UPV/EHU-forskargrupp om tillämpningen av SLN vid behandling av sällsynta sjukdomar, såsom kromosom-X-kopplad juvenil retinoschisis, en störning där näthinnan blir destrukturerad på grund av en brist på proteinet retinoschisin. "En av de viktigaste resultaten av våra studier inom detta område har varit att visa, också för första gången, förmågan hos en icke-viral vektor att transfektera näthinnan hos djur som saknar genen som kodar för detta protein och delvis återställa dess struktur, visar än icke-viral genterapi är en genomförbar, lovande terapeutiskt verktyg för att behandla degenerativa störningar i näthinnan, " specificerade forskarna.
Tillämpningen av SLN för behandling av Fabrys sjukdom, en seriös, multisystem metabolisk störning av ärftlig natur, har också studerats vid PharmaNanoGene. "Detta är en monogen sjukdom kopplad till X-kromosomen som orsakas av olika genmutationer i genen som kodar för enzymet a-galaktosidas A (a-Gal A). I cellmodeller av denna sjukdom har vi visat SLNs kapacitet. för att inducera syntesen av a-Gal A." De har också granskat tillämpningen av lipidnanopartiklar för behandling av infektionssjukdomar:"Vårt arbete inom detta område visar att SLN med RNA-interferens kan hämma en replikon av hepatit C-viruset in vitro, som användes som proof-of-concept för användningen av SLN-baserade vektorer som en ny terapeutisk strategi för att behandla denna infektion och andra relaterade till den."