Bilim

Nanopartiküllerden Genetik İlaçlar Elde Etmek

Yeni bir tarama süreci, terapötik RNA’nın canlı hücrelere verilmesine uygun nanopartiküllerin tanımlanmasını önemli ölçüde hızlandırabilir.

Bu teknik, araştırmacıların yüzlerce nanopartikülü tek seferde taramasına ve içinde biriktikleri organları tanımlamasına ve bir RNA yükünün canlı hücrelere başarılı bir şekilde teslim edilebildiğini doğrulamasına olanak sağlayacaktır.

“DNA barkodlaması” olarak bilinen çalışmalara dayanarak, teknik eşzamanlı test için en az 150 farklı nanopartikül içine DNA’nın benzersiz parçacıklarını ekler. Araştırmacılar daha sonra nanopartikülleri hayvan modellerine enjekte eder ve karaciğer, dalak veya akciğerler gibi organlara gitmelerine izin verir. Genetik sıralama teknikleri daha sonra hangi DNA etiketli nanopartiküllerin spesifik organlara ulaştığını tanımlamaktadır.

Kırmızı Görmek

Araştırmacılar, DNA barkoduna ek olarak, her nanopartiküle “Cre” olarak bilinen bir proteine dönüşen bir mRNA parçası yerleştirdi. Cre proteini, nanopartiküllerin girdiği ve mRNA ilacını başarılı bir şekilde teslim ettiği hücreleri tanımlayan kırmızı bir parıltı oluşturur ve bu da araştırmacıların hangi nanoparçacıkların spesifik organların hücrelerine RNA ilaçları gönderebileceğini belirlemesine olanak tanır.

Georgia Tech ve Emory Üniversitesi Biyomedikal Mühendislik Bölümünde Yardımcı Doçent James E. Dahlman; “Nanoparçacık Bulgusu’nun Hızlı Göstergesi (FIND) olarak bilinen bu teknik, doğru taşıyıcıyı geçmişte yapabildiğimizden çok daha hızlı ve daha az masraflı bir şekilde tanımlamamıza izin verecek. Sonuç olarak, belirli dokular için taşıyıcılar bulabileceğimiz oranlar çarpıcı bir şekilde artacaktır.”

FIND tekniği, genetik terapiler için nanoparçacık taşıyıcıları belirlemede sınırlı başarıya sahip in vitro taramalar yerine geçecektir.

RNA ve DNA’ya dayanan bu terapiler, ateroskleroz (damar sertliği) dahil, genetik temelli hastalıkların geniş bir yelpazesini ele alabilir ve arterlerdeki plak birikimini tersine çevirebilir. RNA ve DNA’yı hücrelere vermek için kullanılan nanoparçacıklar, seviyeleri değişebilen ve on binlerce farklı nanopartikülün potansiyelini yaratan çeşitli maddelerden üretilmiştir. Spesifik hücreleri hedeflemek için bu bileşenlerin doğru kombinasyonunu bulmak, RNA ve DNA terapilerinin kullanımını kısıtlayan kapsamlı deneme-yanılma keşif süreçlerine ihtiyaç duymaktadır.

DNA barkodlama işleminin kullanılması, yüzlerce olası nanopartikül kombinasyonunun aynı anda tek bir hayvanda test edilmesine izin verir, ancak şimdiye kadar araştırmacılar sadece kombinasyonun belirli organlara ulaştığını söyleyebilirdi. Şu an organlardaki hangi hücrelerin kırmızı parıltıya sahip olduğunu inceleyerek, nanopartiküllerin barkodları taşıdığını ve fonksiyonel mRNA ilaçlarını hücrelerin içine aktardıklarını doğrulayabilirler.

Genetik İlaçlar Yapmak

Araştırmacılar, dalakta endotelyal hücrelere etkili bir şekilde siRNA, sgRNA ve mRNA veren iki nanopartikülü keşfettiklerini bildirmişlerdir. Tekniklerinin, terapötik RNA ve DNA’yı çok çeşitli endotel hücre tiplerine, belki de bağışıklık sistemine ve diğer hücre tiplerine iletebileceğine inanıyorlar.

Cory Sago: “Çalışma, genetik ilaçları karaciğere işlevsel bir şekilde ulaştırabildi ve şimdi teknolojiyi, karaciğerde bulunan tüm hücre tiplerini tedavi etmek, farklı organlara ve hücre tiplerine ulaştırmak için kullanmaya çalışıyoruz. Artık bu soruları çok özel bir çözünürlük seviyesinde incelememize olanak tanıyan bir sisteme sahip olduğumuza göre, diğer hücre türlerinden sonra daha verimli bir şekilde ilerlemeyi hedefliyoruz.”

Dahlman: “FIND, her türlü nükleik asit ilacını hücrelere taşımak için kullanılabilir. Bu, küçük RNA’ları, büyük RNA’ları, küçük DNA’ları ve büyük DNA’ları (şu anda araştırma laboratuarlarında geliştirilmekte olan birçok farklı tipte genetik ilaç) içerebilir.”

Önümüzdeki teknik zorluklar arasında, fare organları için bir yakınlığın tanımlanmasının, insan bedeninde hangi parçacıkların çalışacağını öngördüğünü ve yaklaşımın farklı sınıflardaki genetik terapiler için işe yaradığını göstermesi yer alıyor.

Deneysel olarak, Dahlman’ın laboratuvarı, nanopartikülleri, 250 veya daha fazla numunenin her birini üretmek için yaklaşık 90 saniye gerektiren üç formülasyon istasyonunda üretmektedir. Daha sonra takım, elde edilen nanoparçacıkları uygun büyüklük aralığı için (40 ila 80 nanometre çaplı) inceleyerek, onları hayvanlara enjekte etmek için sterilize eder.

Üç gün sonra, araştırmacılar, kırmızı olan hücreleri ayırır ve hangi kimyasal bileşimlerin spesifik organların hücrelerine girmede en başarılı olduğunu belirlemek için DNA parçacıklarını sıralarlar. En umut verici kimyasal bileşimler, yeni bir tarama turu için yeni aday nanopartiküller kümesinin geliştirilmesinde kullanılır ve bu da yaklaşık bir hafta sürer.

Sago: “Yapabileceğimiz en iyi parçacıkları geliştirmek istiyoruz. Bileşenlerin her biri önemli, ilgilendiğimiz hücre tipi için her bileşenin doğru olmasını istiyoruz. Çok fazla optimizasyon gerekiyor.”

 

Kaynak:
FUTURITY
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (1 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close