Development of cell-specific RNAi delivery vectors based on poly(β-amino ester)s with therapeutic applications
Els ARNs de interferència han demostrat tenir un potencial terapèutic molt prometedor per tractar malalties causades per desregulació gènica. S’han estudiat i desenvolupat diferents tècniques d’alliberació d’ARNs, tot i així, els dubtes sobre la seva seguretat, especificitat cel·lular i eficiència d...
| Author: | |
|---|---|
| Format: | doctoral thesis |
| Status: | Published version |
| Publication Date: | 2017 |
| Country: | España |
| Institution: | CBUC, CESCA |
| Repository: | TDR. Tesis Doctorales en Red |
| OAI Identifier: | oai:www.tdx.cat:10803/406136 |
| Online Access: | http://hdl.handle.net/10803/406136 |
| Access Level: | Open access |
| Keyword: | RNAi Nanoparticle Non-viral systems Poly(beta-amino ester)s Targeting Stability Cell-specificity In vivo In vitro Ciències naturals, químiques, físiques i matemàtiques 547 57 61 |
| Summary: | Els ARNs de interferència han demostrat tenir un potencial terapèutic molt prometedor per tractar malalties causades per desregulació gènica. S’han estudiat i desenvolupat diferents tècniques d’alliberació d’ARNs, tot i així, els dubtes sobre la seva seguretat, especificitat cel·lular i eficiència de transfecció fan necessari el desenvolupament de metodologies d’alliberació alternatives, capaces de conduir de forma específica i segura els àcids nucleics fins a la seva diana terapèutica. Recentment, formulacions polimèriques basades en poly(β-amino ester)s (pBAEs) han sorgit com una opció per l’alliberació d’àcids nucleics degut a la seva baixa toxicitat, alta biocompatibilitat i formulació química simple. Concretament, en aquest treball, s’ha desenvolupat una nova família de pBAEs incorporant-los-hi en els seus extrems oligopèptids formats per aminoàcids catiònics i aniònics, capaços de condensar ARNs tot obtenint partícules amb mides manomètriques. A més, s’ha demostrat que variant la hidrofobicitat de la seva cadena central, s’obtenen formulacions polimèriques amb diferents propietats biofísiques. Tenint en compte les característiques prèviament descrites, s’han dissenyat sistemes d’alliberació d’ARNs amb una major capacitat d’emmagatzematge, estabilitat i eficàcia de transfecció. A més, s’ha observat que jugant amb la composició oligopeptidica dels pBAEs és possible controlar la seva especificitat cel·lular, tant a nivell in vitro com in vivo. Conseqüentment, aquets nous sistemes d’alliberació mostren un elevat potencial pel tractament de línies cel·lulars difícils o delicades de transfectar. Per exemple, la combinació de pBAEs modificats amb arginina i àcid aspàrtic formen poliplexes capaços d’alliberar eficientment anti-OCT3/4 siRNA, anti-NANOG siRNA i RUNX2 plasmid en Dental Pulp Pluripotent Stem Cells, millorant la seva diferenciació osteogènica. Per altra banda, a nivell in vivo, s’ha observat que la combinació de pBAEs modificats amb lisina i histidina forma poliplexes capaços d’alliberar preferencialment àcids nucleics sobre cèl·lules endotelials de la vasculatura. Finalment, s’han optimitzat les nanopartícules amb la finalitat d’alliberar ARNs mitjançant endocitosis mediada per receptor sobre cèl·lules malaltes evitant efectes no desitjats sobre les cèl·lules sanes del mateix teixit. Mitjançant un assaig in vivo utilitzant un model d’ateroesclerosis en ratolí, s’ha demostrat que el sistema d’alliberament dissenyat és capaç de regular l’expressió gènica en cèl·lules endotelials inflamades. En conclusió, aquesta tesi demostra que un disseny acurat en la formació dels poliplexes d’ ARNs permet la fabricació de sistemes d’alliberació estables, específics i eficients, donant com a resultat, vectors d’alliberació fàcilment adaptables en funció de la seva aplicació terapèutica. |
|---|