Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

En biologisk tilgang til præcisionsmedicin retter sig mod et uendeligt antal sygdomme

Kredit:Tel Aviv Universitet

Kræftens og andre sygdommes biologiske kompleksitet kræver et mere formidabelt arsenal af behandlinger, end der er til rådighed i øjeblikket. De fleste terapeutiske tilgange ignorerer det dynamiske molekylære netværk af gener, i stedet kun målrettes mod meget få udvalgte sygdomsrelaterede gener.

En ny undersøgelse fra Tel Aviv University offentliggjort i Natur nanoteknologi foreslår en ny tilgang til at manipulere gener ved hjælp af en selvsamlende platform, der leverer nukleinsyrer, såsom små interfererende RNA'er (siRNA'er), til forskellige celleundersæt. Mens nuværende praksis inden for præcisionsmedicin er rettet mod en enkelt cellulær receptor, den nye modulære platform tilbyder en robust biologisk tilgang - og kan indeholde nøglen til fremtiden for personlig medicin.

"De siRNA-leveringsmålrettede bærere, der er konstrueret i dag, griber ind på specifikke celler og kræver kemisk konjugering af målretningsmidlet, " siger prof. Dan Peer fra Laboratoriet for Precision Nanomedicin på TAU's Skole for Molekylær Cellebiologi og Bioteknologi, der ledede forskningen. "Den nye platform er baseret på biologisk affinitet, en selvsamlende tilgang, der kan oversættes til at målrette et endeløst antal sygdomme og tilstande. "

Forskning til undersøgelsen blev udført af de første medforfattere Dr. Ranit Kedmi og Nuphar Veiga og kolleger ved Prof. Peers TAU Laboratory, i samarbejde med prof. Itai Benhar fra TAU's Skole for Molekylær Cellebiologi og Bioteknologi, Dr. Michael Harlev fra TAU's Veterinærservicecenter, Dr. Mark Belkhe fra Integrated DNA Technologies (IDT) og prof. Judy Lieberman fra Boston Chidren's Hospital og Harvard Medical School.

Find "linkeren"

Ifølge prof. Peer, den nye platform "fjerner mange af de forhindringer", der plager præcisionsmedicin i dag. I hjertet af leveringsplatformen er "linkeren, "et lipoprotein, der binder sig til den konstante region af antistoffer. Da alle antistoffer af samme familie deler en fælles region, en simpel ændring af antistoffet resulterer i en ny leveringsbærer, der tilpasser sig den valgte målreceptor.

"Fordi dens konstruktion er afhængig af affinitetsinteraktioner, der er ingen grund til at indføre kemiske konjugeringsoptimeringer for at metoden kan fungere, "siger professor Peer." Linkere sidder fast i nanopartikelmembranen og binder til en fast region af ethvert antistof af den samme isotype. Dette giver sikker passage til et teoretisk ubegrænset udvalg af bærere rettet mod forskellige celleoverfladereceptorer."

"Vi mener, at denne modulære leveringsplatform fungerer som en milepæl, der gør præcisionsmedicin virkelig gennemførlig, " siger Ms. Veiga. "Udfordringen har været, hvordan man styrer visse terapier designet til at manipulere gener af interesse i specifikke celler uden at udvikle en specifik lægemiddelbærer for hver specifik celletype. Det ville være meget dyrt og upraktisk at udvikle millioner af forskellige lægemidler til behandling af hver specifik celletype og specifikt gen. Hellere, fokus bør være på at udvikle et nukleinsyrebaseret værktøj til at manipulere genekspression gennem en simpel, konstant udveksling."

Hurtige resultater

Til forskningen, forskerne brugte platformen til at målrette tyktarmakrofager for at reducere inflammatoriske symptomer forårsaget af inflammatorisk tarmsygdom (IBD) i musemodeller. "Man kan nemt opnå hurtige resultater ved at bruge disse målrettede transportører, " siger prof. Peer. "Musene udviste langt mindre betændelse, hvilket tyder på muligheden for at love nye IBD -terapeutiske muligheder. "

Forskerne påvirkede også musemodeller med mantelcellelymfom, bruge den nye platform til at målrette mod kræftceller, inducerer celledød og forbedrer den samlede overlevelse dramatisk.

"Vores forskning understøtter udviklingen af ​​målrettede platforme til levering af nukleinsyre til behandling af autoimmune sygdomme og cancer, " siger prof. Peer. "Vores leveringsplatform kan justeres til hver patient for at målrette mod et potentielt uendeligt antal receptorer.

"Det er fleksibelt nok til nemt at kunne tilpasses til at målrette mod enhver celleundergruppe og til at slå ethvert genvalg ned. Vi tror, ​​det har et enormt forsknings- og terapeutisk potentiale."

Forskerne er i øjeblikket interesserede i at fremme et proof-of-concept hos mennesker.


Varme artikler