Предоставление возможности технологии для появляющихся генотерапий

J. Марк Мичем, доцент машиностроения & материаловедения в Университете Вашингтона в Сент-Луисе, возглавляет команду исследователей в Школе Технической & прикладной науки, которая создала способ, разрешающий действенную вставку громадных молекул – таких как ДНК, РНК и белки – в клетки, и продвигает их в ядро клетки.Объединяя технику, известную как Acoustic Shear Poration (ASP) с электрофорезом, подход применяет волны ультразвука и сосредоточил механическую силу, дабы создать наноразмерные отверстия либо поры, в клеточной мембране, каковые являются большими для громадных макромолекул либо наночастиц, дабы состояться в интерьер клетки.Исследователи написали, что до сих пор, ASP достиг больше, чем 75-процентная эффективность доставки макромолекул.

Вставка ДНК либо трансфекция, которая воображает солидную часть интереса в генотерапии, намного более сложна. Все же объединенное использование механических и электрических сил, введенных в первый раз Мичемом и сотрудниками, приводит приблизительно к 100-процентному улучшению трансфекции против чистого mechanoporation.

Результаты изучения изданы в Научных Отчетах.«Мы показали отечественную poration технику, применяя линии раковых клеток и взяли больными, главные моноциты, что есть серьёзным успехом, но конечная цель обязана применять новый объединенный способ, дабы удачно поменять клетки T от иммунной совокупности больного», сообщил Мичем. «Мы забрали бы клетки, извлеченные от больного, руководить ими через отечественное устройство и поменять их, тогда они были бы повторно представлены больному. Это – Святой Грааль персонализированной медицины и появляющихся генотерапий».

Работа Мичема направляться близко за одобрением в августе американским Управлением по контролю за лекарствами и продуктами первой генотерапии, применяя полученные больными иммуноциты в Соединенных Штатах. Секунда такая терапия была одобрена FDA в октябре. Новые иммунотерапии, известные как способы лечения клетки ТЕЛЕЖКИ, включают вставку гена в личные иммуноциты больных, что оказывает помощь тем клеткам сконцентрироваться и напасть на раковые клетки.

Способы лечения одобрены, дабы лечить больных-детей до возраста 25 с формой острой лимфообластной лейкемии (ALL) и взрослых с определенными типами прогрессирующей неходжкинской лимфомы. Вашингтонские Университетские онкологи предоставляют способы лечения больным через Детей Ситемена в Сент-Луисе Детская Поликлиника и в Онкологическом центре Ситемена в Barnes-иудейской Университетской Медицинской школе Вашингтона и Больницы в Сент-Луисе.

Чрезвычайная трудность, которая связана с доставкой генов в клетки для применения в этих генотерапиях, мотивировала преследование действенных способов трансфекции, сообщил Мичем.«Нехимические, невирусные подходы, каковые применяют в собственных заинтересованностях механические либо электрические стимулы, дабы преодолеть клеточные преграды для переноса генов, пользуются спросом по ряду причин, включая безопасность, потенциал и стоимость (либо недоставай этого) для широкомасштабного производства терапевтических клеток», сообщил он. «Для таких способов, дабы быть успешными, поры должны быть созданы в клеточной мембране, каковые являются большими и остаются открытыми достаточно продолжительно, дабы засунуть молекулы, не повреждая либо убивая клетку и поставляя молекулу ядру клетки, где это может трудиться».Мичем обрисовывает собственную совокупность, которая развилась из разработки, которую он сперва создал тогда как докторант в Технологическом университете штата Джорджия как акустически ведомый генератор капельки.«Мы используем сосредоточенные механические силы, такие как жидкость стригут, каковые продвигаются и надевают клетку, применяя жидкое перемещение», сообщил Мичем. «Мы берем приостановку клеток и используем сверхзвуковую область, дабы накачать жидкость при помощи микроскопических сжатий в подсказках носиков либо звуковые рога.

Это ведет к собственного рода брызгам. Клетки, каковые приостановлены в потоке, испытывают интенсивную механическую стимуляцию, в то время, когда они путешествуют через это ограниченное пространство и изгнаны из отверстий носика».Результаты опыта предполагают, что устройство создаёт поры в клеточной мембране 100 – 150 миллимикронов, каковые допускают доставку кроме того громадных нужных грузов в клетку. Помимо этого, поры остаются открытыми максимум в течение 60 секунд, которая пора достаточно поставить молекулы клетке.

Техника может употребляться с практически средой приостановки и любым типом клетки, и с большинством биомолекул и наноматериалов, сообщил Мичем.Неповторимый механизм приведения в воздействие устройства разрешает исследователям изучить гораздо больший диапазон, стригут ставки и электрическую стимуляцию для определенной для клетки оптимизации параметров лечения, сообщил он.

«Мы нашли, что звуковая местный житель и область давления стригут упрочнения, действующие на клетку из-за потока жидкости, крайне важны для пор в клеточной мембране», сообщил Мичем. «Самая действенная мембрана poration наблюдалась по окончании того, как клетка была выставлена маленькой длительности, высоко – стригут внешнюю среду при сжатии носика, потому, что клетка позвана через носики отечественного устройства».