Резюме: Исследователи разработали новое семейство нанокапсул, способных переносить инструменты редактирования генов CRISPR в различные органы тела, прежде чем безвредно раствориться. Капсулы смогли проникнуть в мозг мышей и успешно отредактировать ген, связанный с болезнью Альцгеймера.
У генной терапии есть потенциал для лечения неврологических расстройств, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона, но они сталкиваются с общим барьером — гематоэнцефалическим барьером.
Теперь исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон разработали способ переноса терапии через защитную мембрану мозга, чтобы обеспечить терапию всего мозга с помощью ряда биологических препаратов и методов лечения.
«Пока не существует лекарства от многих разрушительных заболеваний головного мозга», — говорит Шаоцинь «Сара» Гонг, профессор офтальмологии и визуальных наук и биомедицинской инженерии Университета Вашингтона в Мэдисоне, а также исследователь Висконсинского института открытий.
«Инновационные стратегии доставки, нацеленные на мозг, могут изменить это, обеспечив неинвазивную, безопасную и эффективную доставку редакторов генома CRISPR, что, в свою очередь, может привести к методам редактирования генома для лечения этих заболеваний».
CRISPR — это молекулярный набор инструментов для редактирования генов (например, для исправления мутаций, которые могут вызывать заболевания), но этот набор инструментов полезен только в том случае, если он может проникнуть через систему безопасности на место работы.
Гематоэнцефалический барьер представляет собой мембрану, которая избирательно контролирует доступ к мозгу, отсеивая токсины и патогены, которые могут присутствовать в кровотоке. К сожалению, барьер не позволяет некоторым полезным методам лечения, таким как определенные вакцины и пакеты генной терапии, достигать своих целей, потому что объединяет их с враждебными захватчиками.
Введение лекарств непосредственно в мозг — это один из способов обойти гематоэнцефалический барьер, но это инвазивная процедура, которая обеспечивает доступ только к близлежащим тканям мозга.
«Перспективы генной терапии мозга и терапии редактирования генома основаны на безопасной и эффективной доставке нуклеиновых кислот и редакторов генома во весь мозг», — говорит Гонг.
В исследовании, недавно опубликованном в журнале Advanced Materials, Гонг и члены ее лаборатории, в том числе научный сотрудник с докторской степенью и первый автор исследования Ююань Ван, описывают новое семейство нанокапсул из кремнезема, которые могут нести инструменты редактирования генома во многие органы вокруг тела, а затем безвредно растворяются.
Модифицируя поверхности нанокапсул кремнезема глюкозой и аминокислотным фрагментом, полученным из вируса бешенства, исследователи обнаружили, что нанокапсулы могут эффективно проходить через гематоэнцефалический барьер для достижения редактирования генов в мозге у мышей.
В своем исследовании исследователи продемонстрировали способность CRISPR-груза нанокапсулы кремнезема успешно редактировать гены в мозге мышей, например, связанный с болезнью Альцгеймера, называемый геном белка-предшественника амилоида.
Поскольку нанокапсулы можно вводить повторно и внутривенно, они могут достигать более высокой терапевтической эффективности, не рискуя более локализованными и инвазивными методами.
Исследователи планируют дополнительно оптимизировать возможности нанокапсул кремнезема для воздействия на мозг и оценить их полезность для лечения различных заболеваний головного мозга. Эта уникальная технология также изучается для доставки биологических препаратов в глаза, печень и легкие, что может привести к новым генным терапиям для других типов заболеваний.
No comments:
Post a Comment