Terápiás génbeszállítás és transzfekció humán hasnyálmirigyrák sejtekben epidermális növekedés alkalmazásával
Összegzés
A B típusú zselatin alapú, módosított nanovektoros rendszert (SREG) a hasnyálmirigyrák kezelésében szisztémás génbeszállításra és transzfekcióra fejlesztették ki. Az epidermális növekedési faktor receptorok (EGFR) -specifikus peptid módosításával a nanorészecskék felületén megcélozhatják az EGFR-receptort és felszabadíthatják a plazmidot a környezet csökkentése, például az intracelluláris glutation magas koncentrációja mellett.
Absztrakt
Évente több mint 32 000 betegnél diagnosztizálják a hasnyálmirigyrákot az Egyesült Államokban, és a betegség nagyon magas mortalitással jár 1. Sürgősen új klinikailag lefordítható terápiás stratégiákat kell kidolgozni, amelyek javíthatják a hasnyálmirigy rákos betegek túlélési statisztikáit. Bár a rákos megbetegedésekben a génterápia óriási ígéretet mutatott, a legnagyobb kihívást a biztonságos és hatékony szállítórendszer kifejlesztése jelenti, amely tartós transzgén expresszióhoz vezethet.
A legtöbb daganatellenes génterápia a tumor szuppresszor gének, például a vad típusú p53 (WT-p53) beadására összpontosít, hogy helyreállítsa a pro-apoptotikus funkciót a sejtekben 9. A p53 mechanizmus a sejtnövekedésben elengedhetetlen jelzőközegként működik, amely szabályozza az apoptózist, a sejtciklus leállását, az anyagcserét és további 10 folyamatot. Hasnyálmirigyrák esetén a legtöbb sejt mutációval rendelkezik a p53 fehérjében, ami apoptotikus aktivitás elvesztését okozza. A p53 súlyának bevezetésével az apoptózis helyrehozható, és más rákos sejtekben kiválthatja a sejthalált.
A fenti érvelés alapján EGFR peptiddel módosított tiolált zselatin nanorészecskéket terveztünk a p53 génbevitelre, valamint a Panc-1 sejtek értékelt szállításának és transzfekciójának súly-hatékonyságára.
Jegyzőkönyv
1. EGFR kapszulázott plazmid DNS célzott zselatin nanorészecskék előállítása
2. Célzott EGFR nanorészecskék jellemzése
3. In vitro transzfekciós vizsgálatokban Panc-1 hasnyálmirigyrák sejtekkel
4. Reprezentatív eredmények
1. Célzott EGFR nanorészecskék szintézise és chat jellemzése
EGFR-módosított peptid nanorészecskéket szintetizáltunk az 1. ábrán bemutatott séma szerint. A deszolválás útján előállított nanorészecskéket szemcseméretre és zéta-potenciálra jellemeztük. A tiolált zselatinokból előállított, különböző tiolizációs fokú részecskék átlagos töltésméretét és területét az 1. táblázat tartalmazza. A különböző nanorészecskék átlagos átmérőjű részecskéi 150-250 nm között voltak. A tiolált nanorészecskék mérete kisebb, mint a zselatin nanorészecskék, valószínűleg a részecskék belsejében kialakuló diszulfid híd képződése miatt. Különböző felületi módosításokkal nőtt a nanorészecskék mérete. A különböző készítmények zéta-potenciálja -20 mV körül volt. A SEM analízissel megfigyeltük a nanorészecskék méretét, felületi morfológiáját és gömb alakját, amelyek megfelelnek a Zetasizer csomagnak. A DNS betöltési hatékonyság a zselatin nanorészecskékben és a zselatin tiol nanorészecskékben meghaladta a 95% -ot (1. táblázat).
A nanorészecskék jellemzése
| Megfogalmazás | A nanorészecskék átmérője (nm) | Zeta-potenciál (mV) | Plazmid-DNS betöltési hatékonyság (%) |
| NP gél | 151,4 ± 23,5 | -17,1 ± 5,23 | 95,6 ± 2,2 |
| SH-Gel NP | 132,6 ± 17,9 | -24,6 ± 5,16 | 97,0 ± 3,8 |
| SH-gél-PEG | 179,0 ± 30,9 | -22,3 ± 9,50 | 95,8 ± 6,5 |
| SH-gél PEG-peptid | 230,8 ± 41,5 | -18,1 ± 4,02 | 94,8 ± 5,1 |
A ti1. részecskeméret, felületi töltés és plazmid DNS kapszulázási hatékonyság és célzott EGFR zselatin és zselatin tiol nanorészecskék.
A kémiai analízishez nagy felbontású C 1S elektronspektroszkópos letapogatásokat (ESCA) alkalmaztunk a tiolált zselatin (SH-Gel NP), a PEG-módosított tiolált zselatin (SH-Gel PEG) és az EGFR-peptid Tiol-módosított zselatin nanorészecskék felületi komponenseinek elemzésére. (SH-gél PEG-peptid). A 2. táblázat eredményei a CH (szénhidrogének), a CO (éter) és a C = O (karbonil) csoportok csúcsintenzitását mutatják 285,0, 286,3, 288,1 és eV értékeken. Az éter CO szignál módosulás után növekedett, a PEG pedig csökkent a peptid konjugáció után. Míg a nitrogén összetétele a módosítást követően csökkent, a PEG pedig a peptidek módosulása után növekedett, ami megerősítette az EGFR-t célzó peptid jelenlétét a nanorészecskéken. Az ESCA-elemzés további megerősítette a PEG és a peptid felületének módosulását.
Elektron-spektroszkópia az összetételű nanorészecskék felületének kémiai elemzéséhez
| Megfogalmazás | C 1s (%) | O 1s (%) | N 1s (%) |
| SH-Gel NP | 59,3 ± 0,8 | 22,9 ± 0,5 | 12,9 ± 0,1 |
| SH-gél-PEG | 58,2 ± 0,6 | 28,0 ± 1,2 | 9,5 ± 0,7 |
| SH-gél PEG-peptid | 56,7 ± 0,8 | 25,9 ± 0,7 | 12,3 ± 0,6 |
| Megfogalmazás | CC (%) | CO, N (%) | C = O (%) |
| SH-Gel NP | 51.5 | 26.6 | 21.9 |
| SH-gél-PEG | 17.1 | 63.1 | 19.8 |
| SH-gél PEG-peptid | 33.1 | 42.8 | 24.1 |
2. táblázat. C 1S nagyfelbontású elektron spektroszkópia kémiai analízishez (ESCA)