Ny tilpasningsbar nanopartikelplatform muliggør forbedret levering af genterapier

Forskere har udviklet polypeptid-baserede materialer, der fungerer som effektive vektorer til at levere genterapier. Den første af sin slags platform gør det muligt at tilpasse vektorerne, så de passer til den specifikke genterapilast.

Arbejdet, ledet af forskere fra RCSI University of Medicine and Health Sciences og finansieret af Science Foundation Ireland, er udgivet i Biomaterialevidenskab .

En stor udfordring for genterapier er at forberede dem på en måde, der kan levere den genetiske information ind i værtscellerne. For COVID-19-vaccinerne, der bruger mRNA-teknologi, den genetiske information leveres i en lipid-nanopartikel for at bevare dens stabilitet og levere den til celler. Succesen med COVID-vaccinerne har etableret nanopartikler som nøglen til udviklingen af ​​mange avancerede terapier.

Forskerne udviklede en platform, der producerer skræddersyede stjerneformede polypeptid-nanopartikler, som effektivt leverer en række terapier, herunder genterapi. Afgørende, disse polypeptider er mere fleksible og lettere at håndtere end lipider. For at demonstrere potentialet i dette materiale, forskerne brugte det til at levere en genterapi, der regenererede knogler.

I præklinisk arbejde, forskerne fyldte materialet med DNA-molekyler, der fremmer knogler og blodkar til at vokse igen. De placerede disse nanomedicin i et stillads, der kunne implanteres på et defektsted og levere den genetiske last ind i infiltrerende værtsceller. Det genbelastede stillads accelererede knoglevævsregenerering, med en seks gange stigning i ny knogledannelse sammenlignet med et stillads alene.

"Med succesen med COVID-19-vaccinerne, potentialet i genterapi bliver tydeligt, og avancerede nanopartikelleveringssystemer er nøglen til at muliggøre klinisk brug af dem. Vi har vist, at disse nanopartikler har et reelt potentiale til at være en game changer i leveringen af ​​genterapier, " sagde professor Sally-Ann Cryan, undersøgelsens seniorforfatter og professor i lægemiddellevering, RCSI.

"Mens der er behov for flere tests, før disse terapier kan bruges klinisk, vores platform giver os mulighed for at designe vores polypeptider til at opfylde en række leveringsscenarier og levere skræddersyede løsninger til genleveringsudfordringer, " tilføjede professor Andreas Heise, projektsamarbejdspartner og professor i polymerkemi, RCSI.