Токсичность, возникающая в результате лечения рака, обычно является результатом многократного приема противораковых препаратов. С другой стороны, на эффективность CRISPR-Cas9 в значительной степени повлияло проблемное редактирование из-за большого размера нуклеазы Cas9 и токсичности систем доставки.

В недавней статье в Science Advances обсуждается улучшенная система доставки редактирования генома при двух неизлечимых формах рака у мышей, и она будет рассмотрена в этой статье.

Теперь исследователи протестировали систему невирусных липидных наночастиц (LNP), разработанную для редактирования гена CRISPR-Cas9. Система успешно редактировала до девяноста восьми процентов в различных типах раковых клеток в лаборатории и редактировала гены приблизительно восемьдесят процентов в живых организмах.

Безопасная и Эффективная Система Доставки

В рамках последних усилий по обеспечению безопасной и эффективной доставки sgRNA Cas9 (единственная направляющая РНК) и мРНК Cas9 (информационная РНК) ученые разработали LNP, которые используют ионизируемые катионные липиды. LNP находятся в верхней части списка приложений для доставки малых интерферирующих РНК (миРНК) при заболеваниях печени. Однако их роль в цитоплазматическом материале (существующем вне ядра) еще предстоит определить.

В недавнем отчете о LNP, инкапсулированных в siRNA, описывается лечение трудноуправляемых (трудноизлечимых) раковых заболеваний, воспалительных неврологических расстройств, вирусных инфекций и генетических заболеваний. Практически любое заболевание можно вылечить, подавив вызывающую болезнь мутацию или отредактировав дефектные гены.

Однако для доставки макромолекул внутрь клетки-мишени требуются сложные системы доставки. Эффективные системы доставки миРНК на основе LNP, которые содержат ионизируемые катионные липиды, являются многообещающими и являются ведущими кандидатами. Усовершенствования включают снижение иммунного ответа, гибкость конструкции, простоту производства, а также возможность многократного дозирования.

Ранние Результаты

LPN, состоящие из ионизируемых катионных липидов (ICL), в настоящее время являются передовыми системами доставки siRNA при заболеваниях печени. ICL имеют решающее значение для стабильности и структуры LNP. Однако их участие в доставке в цитоплазму (полужидкое вещество клетки) еще предстоит расшифровать.

Ортотопическая Глиобластома

Внутримозговая инъекция CRISPR-LNP в ортотопическую глиобластому облегчила примерно семьдесят процентов редактирования генов против Polo-подобной киназы 1 (Plk1). Plk1 — это митотический (связанный с делением клетки) биологический регулятор, который выполняет широкий спектр функций, постоянно определяемых в клеточном цикле. Гибель опухолевых клеток (апоптоз) снизила рост опухоли на пятьдесят процентов, а выживаемость повысилась на тридцать процентов.

О Стратегии Нацеливания

Первая стратегия нацеливания была разработана с использованием системы линкеров ASSET. На данный момент считается, что это единственный пример редактирования гена CRISPR-Cas9, предназначенный для лечения метастатических опухолей. Путем нацеливания можно преодолеть ограничения большинства систем доставки наночастиц и LNP. Терапевтический эффект этих систем в основном ограничивается печенью и различными центральными органами. Кроме того, нацеленные LNP могут быть нацелены на диссеминированные и локализованные клетки.

Полную версию статьи можно найти здесь.