Nanopartikel liefern small interfering RNA, um das multiple Myelom zu verlangsamen.
17. Juni 2023 Bericht
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von Justin Jackson, Phys.org
Die von der University of Pennsylvania in Philadelphia geleitete Forschung hat siRNA-basiertes Silencing des Proteins Cyclophilin A (CyPA) eingesetzt, um die Tumorlast zu reduzieren und das Leben von Patienten mit Multiplem Myelom zu verlängern.
In dem Artikel „In vivo bone marrow microenvironment siRNA delivery using lipid-polymer nanoparticles for multiple myeloma therapy“ schildern die Autoren in PNAS eine gezielte Nanopartikelplattform zur Lieferung von nukleinsäurebasierten Therapeutika an Knochenmarkendothelzellen mit einem therapeutischen Payload.
Das Multiple Myelom ist eine Blutkrebsart, die im Knochenmark auftritt und außerhalb des Knochenmarks in Organen des Körpers Tumoren bilden kann (extramedulläre Erkrankung). Das MM ist derzeit behandelbar, aber unheilbar, mit unvermeidlichem Rückfall nach der Behandlung und typischerweise kurzen Überlebensraten von 3 bis 6 Monaten für Patienten mit Rückfall, da diese Resistenz gegenüber den Behandlungen aufbauen.
Endothelzellen im Mikro-Umfeld des Knochenmarks spielen eine entscheidende Rolle. Insbesondere ist das von Knochenmark-Endothelzellen ausgeschiedene Protein Cyclophilin A (CyPA) an der Progression, dem Überleben und der Chemotherapie-Resistenz beteiligt.
Die Hemmung von CyPA könnte gleichzeitig die MM-Progression hemmen und das MM anfälliger für Chemotherapeutika machen, aber die Integration von Hemmmolekülen in das Knochenmark-Endothelium ist eine Herausforderung.
Kleinere RNA-Therapeutika wie siRNA haben ein breites Potenzial zur Silenzierung jedes zielgerichteten Gens und eignen sich daher sehr gut für das Silencing von CyPA, sind jedoch aufgrund ihrer Instabilität im Blutkreislauf und ihrer Schwierigkeit, Zellmembranen zu durchdringen, begrenzt.
Die Forscher benötigten einen Weg, um die potenzielle Therapie an den korrekten Ort zu bringen, und wandten sich an ein Nanopartikel-Liefersystem. Das Team entwickelte Nanopartikel aus einem Polymer-Lipid-Hybridmaterial und einem Lipid-Polyethylenglykol (PEG), um die Einkapselung der Nukleinsäure zu ermöglichen.
Die Nanopartikel reduzierten den Abbau von RNA durch Enzyme im Blut und konnten das Payload-siRNA durch Funktionalisierung der Nanopartikel-Oberflächenchemie an spezifische Gewebe liefern.
Die Nanopartikel-Lieferplattform und ein CyPA-Silencing-siRNA-Payload wurden in einem lebenden Mausmodell eingesetzt und funktionierten. Das Silencing von CyPA verringerte die Invasion des multiplen Myeloms über Knochenmark-Endothelzellen und störte Interaktionen. Bei kombinierter Verwendung mit Bortezomib sensibilisierte das CyPA-Silencing die Krebszellen für die Therapie, reduzierte Proliferation und Angiogenese und verlängerte letztendlich die Lebensdauer der Maus.
Die Autoren schlagen vor, dass diese Nanopartikelplattform eine breit einsetzbare Technologie für die Lieferung nukleinsäurebasierter Therapeutika an andere maligne Tumoren bieten könnte.
Zeitschrifteninformationen: Proceedings of the National Academy of Sciences
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