Генная терапия in vivo с помощью магнитных наночастиц

 


В современном медицинском инструментарии магнитные наночастицы активно применяются в качестве контрастного агента для визуализации тканей методом магнитного резонанса (magnetic resonance imaging). Помимо решения задач медицинской диагностики разрабатываются также сложные терапевтические подходы: ученые добились управления наночастицами с помощью внешнего магнитного поля и in vivo зарегистрировали терапевтический эффект в окружающих их тканях.

Новое применение магнитных наночастиц, разрабатываемое учеными, относится к области генной терапии и нацелено на эффективное внедрение генетического материала внутрь живых клеток. Основная задача этой процедуры – инициировать в организме работу искусственно введенного с помощью наночастиц гена и нормализировать хронически поврежденные биохимические функции.

Перенос генов внутрь клетки сопряжен с преодолением клеточных барьеров, защищающих клетку от чужеродной генетической информации и осуществляется при помощи специальных воздействий на клетку, например, при участии обезвреженных вирусов (трансдукция).

Ученые из Университета Бонна (University of Bonn, Германия) провели исследования участия магнитных наночастиц в процессах трансдукции в эпителиальные клетки кровеносных сосудов в условиях клинического эксперимента, в том числе в непермиссивных (биологически не подходящих для трансдукции) условиях: при переохлаждении клеток и сильном потоке крови. При помощи внешнего магнитного поля они успешно внедрили в эпителиальную ткань сосудов комплекс магнитных наночастиц с вирусом, содержащим необходимый для лечения человеческий ген.

Эффективность этой процедуры оказалась намного выше эффективности аналогичной традиционной немагнитной методики. Возникновение побочного эффекта – «намагниченности» наночастиц внутри клеток было приспособлено учеными как дополнительная возможность управления наночастицами для увеличения биораспределения вследствии произвольного перемещения в ткани не только лекарственного агента, но и даже клеток, содержащих магнитные наночастицы.

Детальное рассмотрение результатов экспериментов выявило высокую корреляцию между массой магнитных наночастиц и эффективностью трансдукции. Метод магниторелаксометрии (magnetorelaxometry), примененный для высокочувствительных измерений количества внедренных в клетки магнитных наночастиц (выражающееся в пикограммах на клетку), таким образом, по мнению ученых, может использоваться в дальнейшем для клинический оценки эффективности проводимого лечения, возможно даже in vivo.

Новый метод уже опробован in vivo, он предоставляет возможность улучшения эффективности генной терапии при внутрисосудистом введении вирусного препарата и повышения биораспределения лекарственного агента, а также позволяет использовать клеточный подход, применяя корректировку положения клеток с помощью магнитного поля.

Источник: NanoNewsNet