Новая векторная система повысит безопасность генной терапии

15.09.201113180
Результаты нового исследования, недавно опубликованные в журнале European Physical Journal E., показали, что спонтанное упорядочивание фрагментов ДНК в специальной матрице является ключевым этапом при создании нетоксичного метода доставки генетических векторов при применении генной терапии.

Ученые из Национального Центра Научных Исследований Исследовательского Центра Поля Паскаля (CNRS Paul Pascal Research Centre), являющегося филиалом Университета Бордо (University of Bordeaux, France), и их коллеги из Института Физики в Университете Сан-Пауло (Institute of Physics at the University of Sao Paolo) создали сложную молекулярную систему, способную удерживать фрагменты ДНК в растворе с (липидами) гидрофильного слоя матрицы в сочетании с поверхностно-активными веществами, используемыми для смягчения структурной жесткости слоев. Генная терапия является одной из возможных областей применения изобретения, которое еще предстоит протестировать.

Первоначально в генной терапии было предложено применять вирусные векторы, но они имеют ряд существенных недостатков. Во время недавних попыток разработать альтернативные виды векторов изучалась возможность использования положительно заряженных (т.н. катионных) липидов для формирования сложных структур, удерживающих фрагменты ДНК с помощью сил электростатического притяжения. Однако положительно заряженные ионы, или катионы, используемые в этом типе векторов, оказались токсичными для человеческих клеток.

До настоящего момента было принято считать, что только положительно заряженные липиды способны удерживать ДНК в составе комплексного вектора. Авторы нового исследования доказали обратное утверждение, создав электрически нейтральный матрикс, структура которого напоминает многослойный пирог, способный удерживать высокие концентрации фрагментов ДНК в растворе между слоями.

Результаты исследования показали, что со временем фрагменты ДНК, находящиеся внутри комплекса, самоорганизуются. Эти фрагменты спонтанно выравниваются параллельно друг другу и образуют прямоугольные и шестигранные структуры вдоль слоев. Возникновение упорядоченных структур при высоких концентрациях ДНК можно объяснить изменениями взаимодействий внутри слоев на атомном уровне и появлением новых взаимодействий между слоями и ДНК.

Следующим этапом исследования станет изучение физических сил, удерживающих компоненты комплекса вместе. Возможности применения подобной технологии выходят далеко за рамки разработки вектора для генной терапии, так как такой же принцип может быть применен для доставки, например, медицинских препаратов.

По материалам:
Springer Science+Business Media

Оригинальная статья:
E. R. Teixeira da Silva, E. Andreoli de Oliveira, A. Février, F. Nallet, L. Navailles. Supramolecular polymorphism of DNA in non-cationic Lα lipid phases. The European Physical Journal E, 2011; 34 (8) DOI: 10.1140/epje/i2011-11083-x

Ваш комментарий:
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Чтобы оставить комментарий, необходимо авторизоваться.
Вернуться к списку статей