评论“病毒样Particle-Mediated胞内交付mRNA帽模拟体内活动对肝细胞癌”

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好几年我与Ewa Szolajska博士的实验室合作在我的母校,研究所的生物化学和生物物理学在华沙,波兰科学院。在一起,我们开发一种独特的生物相容性的向量,一个叫adenoviral十二面体病毒样颗粒(Dd) [1]。Dodecahedric向量是由12份pentameric片通基础,一种蛋白质负责渗透腺病毒血清型3。这无包膜对称车牌区域不包含任何遗传信息,生物相容性、生物可降解和利用的自然机制为细胞内吞作用进入[1]。它有效地穿透等离子体膜和访问细胞质中,即300 000个粒子中可以看到一个细胞在体外(图1)[2]。向量是稳定在pH值7 - 8 50摄氏度,可以方便地存储,运输和使用在不同气候条件下(3]。它可能被用于生物活性分子或疫苗接种的直接交付平台(4]。此外,我们现在知道弟弟能够通过从细胞到细胞(未发表的结果)。

有必要研究、生物医学应用程序和有效的生物相容性的向量,使通过质膜。众所周知,大约40%的新开发药物被拒绝,因为可怜的生物利用度。完全定义的自组装向量可以通过方法建立基于高分子化学和物理。理论上这些化学向量满足所有必要的功能交付针对特定的病变细胞体内。然而,他们的许多局限性包括毒性、无法提供足够的分子细胞质和缺乏生物降解性(5- - - - - -7]。相反,病毒样颗粒有效地穿透细胞活跃内吞作用多价,这意味着他们能够提供主动代理的多个副本,和完全生物相容性进行蛋白水解衰变后提货。唯一的缺点可能是潜在的一种引发的免疫反应,这可能阻止重复治疗。然而,它是相关的,许多蛋白质的药物用于人类医学尽管免疫反应的累积,例如天冬酰胺酶(Elspar)对急性白血病治疗。此外,片通基地,Dd的构件,是一种低免疫原性adenoviral蛋白(8]。

我们想雇佣的细胞药物输送的Dd条目属性。在第一种方法我们covalentlyattached博来霉素(BLM),一个抗癌抗生素,弟弟。细胞的渗透Dd-BLM共轭,同样作为免费BLM,引起dsDNA优惠和诱导转化细胞的死亡。然而,一个有效的细胞毒性的浓度与Dd BLM交付100倍低于自由BLM [9]。

那时候我们开始感兴趣的角色真核翻译起始因子4 e (eIF4E) cap-bind

荷兰国际集团(ing)的蛋白质。eIF4E是致癌基因,与癌症,高表达可能促进肿瘤生长,高eIF4E水平与预后不良(10,11]。细胞核的因素是已知的积累(12]。在蛋白质合成细胞质eIF4E行为,而核eIF4E参与运输的一个子集的细胞质信使rna编码蛋白质细胞增殖所必需的。这些蛋白质是短暂的生活,肿瘤细胞需要不断合成循环[10,13]。在此期间我们开始合作的团队Jacek Jemielity和乔安娜Kowalska博士新技术中心的华沙大学的化学专业的帽子结构和帽类似物。他们表明,帽类似物可以作为抑制剂过度帽依赖翻译(14]。然而,帽类似物无法穿透自己活细胞。很明显,他们可以在Dd轭合物的一种形式。

在这一点上我们开始寻找一个临床实验室处理动物癌症模型,该模型可以帮助显示交付向量在癌症治疗的效果。教授让-杜福尔,肝脏病学家系的临床研究在瑞士伯尔尼大学的显示足够的勇气同意与我们合作,与目标的一个未经证实的和创新的癌症治疗原位肝细胞癌(HCC)大鼠模型。我们计划与Ewa我们共同的博士生,莫妮卡Zochowska,将准备材料在活的有机体内研究在华沙Jacek的团队的帮助下,将用它在动物实验的团队让-伯尔尼。这个计划看起来相当不错,然而,实施我们需要钱,钱,钱。第一,我们能够为莫妮卡的持续奖学金SCIEX科学新成员国之间的交流项目(欧盟和瑞士)。那么所有合作实验室承诺覆盖费用:华沙和格勒诺布尔生物化学,化学和分子生物学实验和动物实验伯尔尼。

莫妮卡作为实验者被赋予明确的线不能交叉,所以她很成功。不幸的是,她的英语会话技巧是不存在的,即使她能遵循英文手册。所以它需要大量的耐心和普通善良让特别是Anne-Christine牌,大学博士后研究员的内脏手术和医学诊所Inselspital伯尔尼,负责动物实验,莫妮卡。SCIEX为导师提供了一些差旅费用,所以我参观了伯尔尼团队在莫妮卡的留下来,讨论结果和试图改善交流。

我们使用Dd交付附加限制的化学模拟和阿霉素的原位肝癌大鼠模型。Dd-mediated交付这些药物导致显著抑制肿瘤生长(40%)与废除两个致癌基因的表达,eIF4E和原癌基因(图2和3)[15]。重要的是,5周后治疗的动物没有任何副作用,如减肥或过度活动减退,缺乏急性毒性指示一个向量(或配合)。

主要问题与动物实验的材料数量。原来的积极配合,我们需要动物实验是完全无以伦比的我们习惯了体外研究的必要性。我相信,肿瘤生长的抑制作用图2)可能是更重要的是我们能够有更多的材料。如你所见的图3没有足够的配合我们不得不使用只有一半剂量的联合治疗他们。

辅助实验给了非常有趣的结果之一。血液(等离子体),肿瘤和治疗动物的肝脏收获探测向量的存在。可以看到很明显的反应与anti-Dd抗体在血液和肿瘤组织(图4 b)。Dd运行在本机琼脂糖凝胶速度比其片段(3),Ab-reactive材料弱智的外观与起源的材料表明,相比2 h后在动物体内Dd作为大型dodecahedric实体不存在但解体产生更小的产品。最有趣的是,健康的肝脏Ab-reactive材料的数量是微不足道的。观察结果表明,弟弟不转导肿瘤的健康的肝脏,但显示了亲和力。这些结果促使我们目前的工作,我们想确定Dd-interacting蛋白质在不同分数正常和肿瘤细胞的1]。使用一个非传染性的病毒样颗粒,不乘自缺乏本地的遗传信息,我们遇到问题,因为经常项目的疏忽的评论者认为向量是一个病毒。

引用

1. 芬达P, et al。腺病毒十二面体,一个新的向量对人类基因转移,生物科技Nat》。(1997); 15:52-6。
2. Garcel,等。蛋白质转导到人类细胞腺病毒十二面体使用WW域作为通用的适配器,J地中海基因。(2006);8:524-31。
3. Zochowska M,等。腺病毒十二面体,作为药物输送载体,《公共科学图书馆•综合》(2009);l4: e5569。
4. Szurgot我,等。Self-adjuvanting流感候选疫苗呈递抗原表位为细胞介导免疫蛋白质的多价nanoplatform,疫苗。(2013);31:4338-46。
5. Sebestik J,等。肽和glycopeptidedendrimers和类似的dendrimeric结构及其生物医学应用氨基酸。(2011年);40:301 - 70。
6. 腺病毒十二面体,一个新的向量对人类基因转移,
7. van den Berg andDowdy科幻。蛋白质转导域提供治疗大分子,CurrOpinBiotechnol。(2011年);22:888 - 93。
8. 住田SM, et al。中和抗体腺病毒5疫苗血清型向量是导演主要是对腺病毒六邻体蛋白,J Immunol。(2005年);174:7179 - 85。
9. Fuschiotti P, et al。十二面体的结构片通粒子从人类腺病毒3型,J杂志。(2006);356:510-20。
10. Sonenberg N andGingras AC。(1998)信使rna 5 ' cap-binding蛋白质eIF4E和控制细胞生长,CurrOpin细胞生物学观点》(1998年);10:268 - 75。
11. 蛋白质转导到人类细胞腺病毒十二面体使用WW域作为通用的适配器,
12. Lejbkowicz F, et al。信使rna的一小部分5 ' cap-binding蛋白质,真核起始因子4 e、定位核,ProcNatlAcadSci U S a (1992); 89:9612-6。
13. 腺病毒十二面体,作为药物输送载体,
14. Kowalska J,等。Phosphorothioate m7GTP酶稳定的类似物抑制剂帽依赖翻译,地中海Bioorg ChemLett。(2009); 19:1921-5。
15. Zochowska M,等。病毒样particle-mediated胞内交付mRNA帽模拟体内活动对肝细胞癌纳米医学(2015);11:67 - 76。