Создан полиионный комплекс, эффективно доставляющий ДНК in vivo

Исследователи из Токийского столичного университета создали новое соединение, которое может помочь доставить плазмидную ДНК в клетки. Это важно для экспрессии терапевтических РНК и белков.

Соединение связывается с плазмидной ДНК и не нарушает её структуру. Когда вещество ввели в мышцы мыши, произошла широкомасштабная экспрессия генов. Это открытие может быть полезно при лечении серьёзных мышечных заболеваний.

Системы доставки лекарств — это основа многих современных клинических достижений.

Например, вакцина от COVID-19 содержит липидные наночастицы с заключённой в них мессенджер РНК (мРНК). Попадая в клетку, мРНК высвобождается и превращается в антигены, которые вызывают иммунный ответ.

Но несмотря на эффективность таких методов, есть проблемы, которые нужно решить. Одна из них — нежелательная агрегация носителя. Поэтому учёные ищут новые способы доставки для более широкого применения лекарств.

Команда из Токийского столичного университета под руководством профессора Шоичиро Асаямы исследует, как использовать полиионы — положительно заряженные полимеры — для доставки плазмидной ДНК (пДНК) в клетки. Плазмидная ДНК может превращаться в мессенджерную РНК или белки, что делает её полезной для лечения.

Полимеры с отрицательным зарядом связываются с положительно заряженными полиионами. Но создать большой полимер с положительным зарядом не лучшая идея, так как он может быть токсичным для клеток. Поэтому сейчас используют цвиттерионы — соединения с разными зарядами на разных частях молекулы.

Команда создала новое полимерное соединение CA-PVIm, которое может взаимодействовать с пДНК. У него есть положительный заряд благодаря катиону имидазолия. Это даёт соединению хорошие шансы прочно связаться с пДНК.

Отрицательно заряженные части состоят из карбоксильных групп, разделённых короткой углеводородной цепью. Эти группы добавлялись в полимерную цепь в разных пропорциях.

Предварительные эксперименты показали, что новое соединение имеет слой связанных молекул воды. Это может сделать его биоинертным. Метод разделения соединений ДНК по длине показал, что пДНК может успешно взаимодействовать с CA-PVIm. Другие измерения также подтвердили сохранение сложной иерархической структуры пДНК.

Ученые испытали соединение на практике: ввели его в мышечную ткань мышей. Экспрессия генов, вызванная пДНК, наблюдалась на большей площади по сравнению с голой пДНК. Это означало, что полиион попадает в клетки и покидает эндосомы.

Команда определила оптимальное соединение CA (7)-PVIm, в котором 7% доступных участков имеют отрицательный заряд. Оно дало наибольший эффект. Поскольку полиион может доставлять свой груз через большие массивы мышц, результаты работы команды помогут в лечении серьёзных мышечных заболеваний.

27.07.2024


Подписаться в Telegram



Здоровье

Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель

Ученые создали новое вещество на основе к...

1,5 миллиарда лет эволюции: выяснилось, как работает минорная сплайсосома
1,5 миллиарда лет эволюции: выяснилось, как работает минорная сплайсосома

В наших клетках только малая часть генетическо...

Опиоиды в «неотложке»: помощь или начало зависимости
Опиоиды в «неотложке»: помощь или начало зависимости

Новое исследование показало, что выписка ...

Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только

Доцент Московского Политеха Егор Мусин разраба...

Иммунитет в деталях: как физика биоматериалов меняет лечение рака
Иммунитет в деталях: как физика биоматериалов меняет лечение рака

Исследователи из Института биомедицинских...

23 мышцы, которые меняют все: создана новая модель для лечения боли
23 мышцы, которые меняют все: создана новая модель для лечения боли

Российские ученые создали крутую модель, котор...

700 000 участниц, 11 миллионов фунтов и шанс победить рак
700 000 участниц, 11 миллионов фунтов и шанс победить рак

Около 700 000 женщин по всей Великобритан...

Как забыть ненужное: ученые исследуют силу медитации
Как забыть ненужное: ученые исследуют силу медитации

Ученые из Санкт-Петербургского университе...

Свет против рака: как лечебные молекулы оживают в клетках
Свет против рака: как лечебные молекулы оживают в клетках

Химики сделали важное открытие: оказалось, что...

Иммунитет против рака: мРНК-вакцины научат организм бороться
Иммунитет против рака: мРНК-вакцины научат организм бороться

Агентство по регулированию лекарств и&nbs...

CAR-T-клетки могут вооружать другие Т-клетки молекулами CAR против рака
CAR-T-клетки могут вооружать другие Т-клетки молекулами CAR против рака

Инженерные иммунные клетки, называемые CAR-T-к...

Озонированная вода против бактерий и вирусов: правда или миф?
Озонированная вода против бактерий и вирусов: правда или миф?

Дезинфекция поверхностей имеет решающее значен...

Новая вакцина перспективна в профилактике инфекций мочевыводящих путей
Новая вакцина перспективна в профилактике инфекций мочевыводящих путей

Рецидивирующие инфекции мочевыводящих путей, И...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
В Калуге обсудили меры поддержки молодых учёных региона
Международные эксперты оценили разработанную для нижегородского завода технологию