肽siRNA载体的化学变化增强基因沉默未来癌症毒品
Musc Hollings癌症中心研究人员正在探索使用肽载体来递送小RNA药物作为癌症的新待遇。该团队最近的工作,3月19日在线发布分子治疗 - 核酸杂志为开发临床相关的肽载体RNAi的药物治疗策略为人口腔癌进行基础。
根据美国癌症协会,估计发展的风险口腔癌在美国,男性和1人1人为1人中的140人。癌症疗法面临多种挑战,包括偏离目标副作用和低功效。基于RNAI的治疗性有很大的潜力,可以克服这些特定的治疗挑战。
安德鲁·詹姆米,博士,博士学员们也是Musc口腔健康科学部门的副教授,重点研究了RNA干扰(RNAi)的基于口腔癌的疗法。RNAi是一种基因沉默的方法,其特异性靶向或标记,传染性RNA(mRNA)用于降解。mRNA包含制备蛋白质所需的遗传密码。小干扰RNA(siRNA)是可以与止动蛋白的mRNA上的特定区域结合的RNA片段。科学家们弄清楚如何用它来靶向靶向和沉默疾病的基因。几十年的研究表明,某些蛋白质在癌症和驱动中过表达癌细胞生长。RNAi药物治疗策略的目标是“关闭”促进癌症发展的蛋白质。
jakymiw说,尽管原则是生物声音,但SiRNA交付有许多技术挑战。“例如,从递送平台中,从递送平台的急性肾脏排泄,RNASE,低细胞内摄取,内体夹紧和SiRNA货物的低释放是我们必须考虑的所有挑战,即我们在修饰肽siRNA载体时,”他说。
为了利用siRNA的基因沉默能力,科学家必须将siRNA纳入适当的细胞。必须将siRNA连接到较大的分子中以在递送到所需位置期间保护它。肽载体是一种递送siRNA的有吸引力的工具,因为它们是价格实惠且易于修改的。
在早期的研究中,Jakymiw实验室发现,它们设计的原始肽载体称为599,可以将siRNA货物递送到癌细胞中并关闭靶向癌症基因,抑制小鼠癌症模型中的肿瘤生长。
“我们最初设计了599个肽,使得它可以帮助SiRNA货物穿透细胞并更容易逃避胎囊。然而,通过观察599肽中氨基酸的三维布置,特别是它们的立体化学,我们是能够做出有利地影响肽载体的能力的额外变化,“Jakymiw说。
Charles Holjencin,dual d.m.d./ph.d。jakymiw实验室中的学生使用共聚焦荧光显微镜,观察到称为RD3AD的修饰的599载荷肽载体中的一种,以透明的图案围绕癌细胞排列,使得他与原始的599肽载体没有看到。
“查尔斯通过共聚焦工作的热衷观察使我们能够确定一个重要的细胞内送货机制,”Jakymiw说。
通过粘附沿细胞表面突起,改性的RD3AD肽载体通过沿细胞表面突起递送并潜在地递送SiRNA药物,称为Filopodia。通过Filopodia进入细胞是一种非常有效的方法,用于进入细胞的小生物络合物;一些病毒和细菌也使用该进入方法。由于SiRNA加载的RD3AD肽载体能够进入癌症细胞更有效地,研究团队看到了改进的基因沉默。Jakymiw解释说,这意味着肽载体的潜力提高了患有癌症治疗性的潜力。
下一步之一是测试动物癌症模型中的RD3AD肽。此外,研究人员希望更全面地了解与这种形式的药物递送相关的机制。例如,未答复的问题是蛋白质是与氟覆的肽载体相互作用?如果该分子在癌症中过表达,那么这可能是一种有价值的治疗靶标,特别是对于侵袭性癌症,这通常具有增加的氟缺乏症。
尽管癌细胞是改善该药物递送系统的生物学靶标,肽载体如RD3AD,具有比刚刚的更多的应用癌症疗法。实际上,肽例如RD3AD可用于在需要治疗疾病的基因沉默的任何实例中递送siRNA。
现在,Jakymiw实验室了解如何利用肽设计中的特定氨基酸立体化学修饰,载体这种能力不仅限于siRNA。其他核酸货物可以通过这些肽载体递送,这促成了未来的选择,以便更具靶向递送其他形式的治疗分子以治疗挑战性疾病。
“我期待在未来的研究中与霍林斯癌症中心的成员进行合作,这些研究有关如何利用氟化绦虫的提高药物递送,特别是在治疗侵袭性癌症中,”Jakymiw说。
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