Инженерные внеклеточные везикулы упрощают доставку современных лекарств
Исследователи из Каролинского института разработали технику, позволяющую эффективно доставлять терапевтические белки и РНК в клетки. Метод, опубликованный в Nature Communications, показал многообещающие результаты в исследованиях на животных для доставки геномных редакторов и белковых терапевтических средств.
Метод основан на так называемых внеклеточных везикулах (EVs) — крошечных пузырьках, которые естественным образом секретируются клетками и могут транспортировать биологически активные молекулы между клетками. Исследователям удалось улучшить эти пузырьки, введя два ключевых компонента: небольшую часть бактериального белка интеин и фузогенный белок из вируса.
Фузогенный белок помогает везикулам сливаться с эндосомальной мембраной и высвобождать своё содержимое в клетку, в то время как интеин способен разрезать сам себя и таким образом помогать высвобождению терапевтических белков внутри клетки.
«Эта инновационная инженерная стратегия представляет собой большой шаг вперёд для технологии внеклеточных везикул, эффективно преодолевая ключевые барьеры, такие как плохой выход из эндосом и ограниченное внутриклеточное высвобождение», — говорит профессор Самир Эль Андалусси, последний автор исследования.
«Наши результаты in vivo подчёркивают потенциал инженерных EVs как универсальной платформы для доставки терапевтических средств для лечения широкого спектра состояний, включая системное воспаление, генетические заболевания и неврологические расстройства».
Изменения в мозге мышей
В экспериментах на клетках и живых животных исследователям удалось эффективно доставить Cre-рекомбиназу (белок, способный вырезать и вставлять ДНК) и комплексы Cas9/sgRNA, которые используются для редактирования генов. Когда внеклеточные везикулы, нагруженные Cre-рекомбиназой, были введены в мозг мышей, наблюдалось значительное изменение клеток в структурах мозга — гиппокампе и коре.
«Это даёт надежду на использование генетических ножниц CRISPR/Cas9 или аналогичных инструментов для лечения тяжёлых генетических заболеваний центральной нервной системы, таких как болезнь Хантингтона и спинальная мышечная атрофия», — говорит первый автор исследования, доктор Сюмин Лян.
Исследователи также продемонстрировали, что эту технику можно использовать для лечения системного воспаления у мышей.