Ανάπτυξη mRNA μορίων στη θεραπευτική προσέγγιση μεταβολικών/μονογονιδιακών νοσημάτων με την αξιοποίηση της τεχνολογίας των πεπτιδίων μεταγωγτής (PTDs/CPPs)

作者
Ανδρούλλα Μηλιώτου
标识
DOI:10.12681/eadd/48870
摘要

Το in vitro μεταγραφόμενο (in vitro transcribed, IVT)-mRNA μοιάζει με το φυσικό mRNA και η επιτυχής ενδοκυττάρια μεταφορά του, επιτρέπει την παροδική έκφραση της αντίστοιχης εξωγενούς πρωτεΐνης, από τον ίδιο το μεταφραστικό μηχανισμό των κυττάρων. Το ισχυρότερο πλεονέκτημα της τεχνολογίας IVT-mRNA είναι ότι τα μόρια mRNA δεν παρεμβαίνουν στο γονιδίωμα του ξενιστή. Η επιτυχημένη εφαρμογή του IVT-mRNA βασίζεται στην ανάπτυξη ασφαλούς και αποτελεσματικής μεταφοράς, η οποία παραμένει ακόμα μια πρόκληση. Στην παρούσα Διδακτορική Διατριβή σχεδιάστηκε ως πλατφόρμα μεταφοράς, μια καινοτόμος μεθοδολογία για το συνδυασμό της τεχνολογίας των Πεπτιδίων Μεταγωγής (Protein Transduction Domains, PTDs) με το IVT-mRNA, σχηματίζοντας το PTD-IVT-mRNA. Η τεχνολογία PTD χρησιμοποιεί μικρά σε μέγεθος πεπτίδια, ικανά να διαπεράσουν σχεδόν όλες τις βιολογικές μεμβράνες, μεταφέροντας ενδοκυτταρικά μια ποικιλία «φορτίων». Το παραγόμενο, με καλύπτρα και πολυ-(Α) ουρά IVT-mRNA μπορεί να συνδυαστεί με ένα επιλεγμένο PTD, προσφέροντας έτσι μια πλατφόρμα μεταφοράς για οποιοδήποτε πιθανό θεραπευτικό IVT-mRNA του ενδιαφέροντος και ως μια εναλλακτική προσέγγιση της Θεραπείας Πρωτεϊνικής. Για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της ικανότητας μεταγωγής και της μετάφρασης της εκάστοτε πρωτεΐνης, το PTD-IVT-mRNA επιλέχθηκε να μελετηθεί σε δύο μοντέλα ασθενειών, στη β-θαλασσαιμία και σε μια πρωτογενή μιτοχονδριακή διαταραχή, τη θανάσιμη βρεφική καρδιοεγκεφαλομυοπάθεια και ανεπάρκεια της οξειδάσης του κυτοχρώματος c (COX), λόγω μεταλλάξεων στο γονίδιο SCO2. Αρχικά, σχεδιάστηκαν και κλωνοποιήθηκαν οι πλασμιδιακοί φορείς, οι οποίοι αποτέλεσαν τα εκμαγεία για την in vitro μεταγραφή και οι οποίοι έφεραν την κωδική αλληλουχία, είτε του γονιδίου της πράσινης φθορίζουσας πρωτεΐνης (GFP), της β-σφαιρίνης, είτε του γονιδίου SCO2. Ανοδικά και καθοδικά της εκάστοτε κωδικής αλληλουχίας κλωνοποιήθκαν οι αμετάφραστες περιοχές (UTRs): το 5′-UTR και το 3′-UTR, της ποντικίσιας και ανθρώπινης β- σφαιρίνης, αντίστοιχα, για σκοπούς μεγαλύτερης σταθερότητας του IVT-mRNA. Ακολούθως, το IVT-mRNA συζεύχθηκε με το επιλεγμένο PTD και η ανάλυση του PTD-IVT-mRNA, με φασματοσκοπία NMR, επιβεβαίωσε την επιτυχή σύζευξη του PTD με το IVT-mRNA. Επιπλέον, στα πειράματα σταθερότητας, το PTD-IVT-mRNA έδειξε σημαντικά αυξημένη αντοχή και σχετικά καμία αποδόμηση, μετά από επώαση σε αντίξοες συνθήκες, με την παρουσία επιβλαβών RNασών, σε σχέση με το γυμνό IVT-mRNA. Στα πλαίσια προκαταρκτικών πειραμάτων, για την αξιολόγηση της καινοτόμου PTD-IVT-mRNA πλατφόρμας, έγινε εφαρμογή στο μοντέλο ανθρώπινων Κ-562 κυττάρων, με τη χρήση του IVT-mRNA της GFP, ως δείκτη της μεταγωγής και της πρωτεϊνικής έκφρασης. Ακολούθησαν, τα πειράματα επώασης του PTD-IVT-mRNA, τόσο της β-σφαιρίνης, όσο και του SCO2, στα Κ-562 κύτταρα και μελετήθηκε η ενδοκυττάρια μεταγωγή και η κινητική έκφρασης της εκάστοτε πρωτεΐνης, με ενθαρρυντικά αποτελέσματα. Ακολούθως, η αξιολόγηση του PTD-IVT- mRNA διεξήχθηκε σε κύτταρα μυελού των οστών από τρεις β-θαλασσαιμικούς ασθενείς αλλά και σε πρωτογενείς ινοβλάστες, προερχόμενους από ασθενή με ανεπάρκεια SCO2/COX. Είναι ενδιαφέρον ότι το PTD-IVT-mRNA εμφανίζει επίσης ενθαρρυντικά ποσοστά ενδοκυττάριας μεταγωγής και υψηλή αποτελεσματικότητα έκφρασης. Aκόμα, αποδείχθηκε η αναστροφή του φαινοτύπου, μέσω της αύξησης της λειτουργικότητας της COX, στην περίπτωση του PTD-IVT-mRNA του SCO2, στους ινοβλάστες, από ασθενή με ανεπάρκεια SCO2/COX. Τα αποτελέσματα έδειξαν μια υψηλή δυνατότητα ενδοκυττάριας μεταγωγής του PTD-IVT-mRNA, αφού αντιμετωπίζει προβλήματα σταθερότητας, μεταγωγής και μετάφρασης των IVT-mRNA, υποδηλώνοντας ότι το σύμπλοκο PTD-IVT-mRNA θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί στα πλαίσια Θεραπείας Πρωτεϊνικής Αντικατάστασης, τόσο σε μονογονιδιακές, αλλά και σε μιτοχονδριακές-μεταβολικές διαταραχές.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
我是老大的应助被昏睡的傲珊采纳,获得10
1秒前
1秒前
sjn完成签到,获得积分10
1秒前
传奇3的应助被黑嘟嘟采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
柒柒发布了新的文献求助10
5秒前
意义完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
中西西完成签到 ,获得积分10
6秒前
zhh完成签到,获得积分10
6秒前
我是老大的应助被怎么办采纳,获得50
6秒前
天天快乐的应助被漆漆采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
ssl发布了新的文献求助10
7秒前
半杯咖啡发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
vae发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
赘婿的应助被BUWAN采纳,获得10
9秒前
GRJ发布了新的文献求助40
9秒前
科研通AI6.4的应助被炙热成危采纳,获得10
10秒前
Bai发布了新的文献求助10
10秒前
英姑的应助被杨洋采纳,获得10
10秒前
兜里有糖发布了新的文献求助10
11秒前
占颖完成签到 ,获得积分10
12秒前
NaNaxxx发布了新的文献求助10
12秒前
得意黑完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
15秒前
blessing发布了新的文献求助10
16秒前
qpp发布了新的文献求助10
16秒前
Aaa_12012完成签到,获得积分0
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7886304
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9398709
关于积分的说明 20828219
捐赠科研通 7488716
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3356484
关于科研通互助平台的介绍 2495250
邀请新用户注册赠送积分活动 2384451