Forbedring af genleveringsmetoder

Forskere i Kina undersøger nye måder at behandle kræft på ved hjælp af genterapi. Vi finder ud af, hvordan deres arbejde inspirerede dette smukke og indviklede design på forsiden af Polymerkemi .

Genterapi er en måde at behandle sygdom på ved at ændre en patients DNA – erstatte eller forstyrre defekte gener. Et vigtigt trin i denne proces er genlevering, hvorved fremmed DNA indføres i en værtscelle. Processen kræver normalt en transportør, et stort molekyle såsom en polymer, at formidle DNA'et gennem kroppen til målområdet.

Yongzhuo Huang, fra Shanghai Institute of Materia Medica (SIMM), sammen med kolleger fra forskellige kinesiske universiteter, designer lægemiddelbærere til at levere DNA til behandling af kræftsvulster.

Yongzhuo:Genlevering står over for mange udfordringer, såsom ustabilitet i blodbanen, mangel på målrettet leveringsfunktion, og problemer med biokompatibiliteten af ​​lægemiddelbærerne.

Den højmolekylære polymer polyethylenimin (PEI) er den mest almindeligt anvendte genpolymere bærer. Imidlertid, det har normalt dårlig biokompatibilitet på grund af dets ikke-nedbrydelighed, i vid udstrækning begrænser dens kliniske oversættelse.

CPP er kationisk (positivt ladet), og kan binde til de anioniske (negativt ladede) genlægemidler, danner et nanostruktureret kompleks. I øvrigt, CPP-baseret levering er blevet kaldt en "trojansk hest" -teknik, fordi CPP er i stand til at bære forskellige lægemidler gennem biobarrierer såsom cellemembraner.

Dette system leverer effektivt et DNA, der koder for et signalprotein kaldet TRAIL til tumoren; TRAIL kan aktivere apoptose – celledød – og dræbe kræftcellerne, mens man skåner de normale celler.

Den mannosylerede PEI-CPP forbedrede ikke kun effektiviteten af ​​genlevering, men også øget effektiviteten af ​​behandlingen og reducerede bivirkninger.

Yongzhuo:Da vi tegnede en skematisk illustration af DNA-kæden, dens dobbeltstrengede mønster mindede os om smukke fuglehalefjer. Det virkede naturligt for os at sammenligne peptidkæderne med de strækkende vinger. Vi tegnede også sukkermannosens struktur, som lignede en krone. Vi skabte en idé omkring disse elementer, og kom med en foreløbig skitse. Vi besluttede at designe en unik maskot, kaldet Fenghuang, til dette DNA-leveringssystem. Fenghuang er den kinesiske mytologiske fugl, der traditionelt symboliserer fred, velstand eller lykke.

Vi kom så til Dr. Kai Li, en tidligere kollega hos SIMM, som venligt hjalp os og med succes færdiggjorde det smukke kunstværk.