Η γονιδιακή θεραπεία και οι ενδοκυτταρικές εφαρμογές

της Γεωργίας Αθ. Σκιτζή

Aποτελεσματική παροχή φαρμάκων αποτελεί τον πυρήνα της επιτυχημένης φαρμακευτικής θεραπείας. Ενώ η διανομή μικρών μορίων και συστηματικά ενεργών βιολογικών είναι τώρα μια πρακτική τέχνη, η διανομή βιολογικών σε κύτταρα (όπως η ενδοκυτταρική απελευθέρωση μιας γονιδιακής θεραπείας) και η εφαρμογή των ίδιων των κυττάρων ως θεραπευτικών είναι μια περιοχή που απαιτεί περαιτέρω βελτιστοποίηση.

Στην περίπτωση της κυτταροθεραπείας, όπως οι προσεγγίσεις αναγεννητικής ιατρικής με βάση τα βλαστοκύτταρα, είναι γνωστό ότι ~ 95% των κυττάρων είτε πεθαίνουν κατά τη χορήγηση είτε μεταναστεύουν μακριά από το σημείο εφαρμογής, αναστέλλοντας την αποτελεσματικότητα και εισάγοντας κινδύνους για την ασφάλεια. Συνεπώς, απαιτούνται νέες τεχνολογίες για τη διατήρηση των κυττάρων στο σημείο της νόσου και για να παραμείνουν βιώσιμες και λειτουργικές για τοπική αποκατάσταση ή αναγέννηση ιστών. Μια τέτοια καινοτομία είναι η πλατφόρμα Locate Bio του TAOS, η οποία είναι μια ενέσιμη μήτρα ειδικά σχεδιασμένη για τη διαχείριση και τον εντοπισμό προηγμένων θεραπειών, όπως τα βλαστοκύτταρα .

Για την ενδοκυτταρική απελευθέρωση των βιολογικών, η πρόκληση είναι να επιτευχθεί ένα σχετικά μεγάλο ωφέλιμο φορτίο κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης στο κυτταρόπλασμα ή το οργανίδιο δράσης. Οι γονιδιακές θεραπείες, ακόμη και με τη χρήση πλασμιδιακού DNA (pDNA) μικρού μεγέθους 3 kbp, αντιπροσωπεύουν μόρια ~ 2000 kDa, τα οποία δεν διασχίζουν εύκολα την κυτταρική μεμβράνη σε αντίθεση με τα μικρά μόρια. Ενώ υπάρχουν μηχανισμοί κυτταρικής πρόσληψης, μπορούν να παγιδεύουν τέτοιες θεραπευτικές ουσίες σε ενδοκυτταρικά κυστίδια (ενδοσώματα), απομονώνοντάς τα μακριά από τον τόπο δράσης (για τη διαμόλυνση του pDNA αυτός είναι ο πυρήνας) και καθιστώντας τα ανενεργά.

Γονιδιακή θεραπεία

Οι προσεγγίσεις γονιδιακής θεραπείας μπορούν να υποδιαιρεθούν σε ex-vivo κυτταρική τροποποίηση και άμεση in-vivoεφαρμογών. Ο πρώτος περιλαμβάνει την εισαγωγή νέων λειτουργικών γονιδίων σε αυτόλογα (προερχόμενα από τον ασθενή) κύτταρα, τα οποία στη συνέχεια δίδονται πίσω ως θεραπεία, όπως Τ-λεμφοκύτταρα με μηχανισμό CAR-T (με υποδοχείς στόχευσης του καρκίνου) ή αιματοποιητικά βλαστικά κύτταρα με γονίδια αντικατάστασης ή διορθωμένα για την αύξηση της ανοσολογίας ασθενών. Οι παρούσες προσεγγίσεις επικεντρώνονται κατά κύριο λόγο σε φυσικές μεθόδους όπως η ηλεκτροδιάτρηση (η χρήση ηλεκτρικού δυναμικού για την παροδική διαπερατότητα των κυτταρικών μεμβρανών), οι οποίες είναι επιζήμιες για τη βιωσιμότητα ή η χρήση των τροποποιημένων ιών, όπως ο lentivrus, που έχουν εξελιχθεί για να διεισδύσουν κύτταρα και να καταλάβουν κυτταρικά μηχανήματα ξενιστών για να ενσωματώσουν και να εκφράσουν εκτοπικά γονίδια. Και οι δύο οδοί έχουν χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα για την παροχή γενετικών φορτίων όπως το πλασμίδιο DNA, τα συστήματα τρανσποζονών ή την έκφραση ριβονουκλεοπρωτεΐνης όπως το CRISPR / Cas9 για να επιτραπεί σταθερά διατηρούμενη επεξεργασία γονιδίων. Τα μη ιικά συστήματα, συμπεριλαμβανομένων των νανοσωματιδίων λιπιδίων (LNPs), των συνθετικών φορέων και των πεπτιδίων διείσδυσης κυττάρων (CPPs), υποσχέθηκαν από καιρό να ξεπεράσουν τους περιορισμούς των μεθόδων χορήγησης ιών και των φυσικών μεθόδων (όπως η ηλεκτροδιάτρηση) και ευέλικτες εναλλακτικές λύσεις (4). Σε περίπτωση που ex-vivo εφαρμογές, όπου απαιτούνται μόνιμες επιδράσεις, η ενσωμάτωση ιών όπως ο φακοί ιός και οι ρετροϊοί χρησιμοποιούνται συνήθως.

Allergan Aesthetics:Καινοτόμα προϊόντα αισθητικής ιατρικής JUVÉDERM®

Ψηφιακή πλατφόρμα επαγγελματικού προσανατολισμού από μαθητές Κολλεγίου