ペンシルベニア州立大学の研究者らによると、静脈内に注射される新開発の「GPSナノ粒子」はがん細胞に狙いを定め、腫瘍の増殖と拡散に関与するタンパク質に遺伝子パンチを与えることができるという。 彼らは、癌の原因遺伝子を効果的にノックダウンするためのアプローチをヒト細胞株とマウスでテストし、この技術が治療が難しいことで知られる基底様乳癌に対して、より正確で効果的な治療法を提供できる可能性があると報告した。
彼らは今日（3月11日）、自分たちの作品を ACSナノ。 彼らはまた、この研究で説明されている技術の特許を仮出願しました。
「私たちは、必要な場所を見つけることができるGPSナノ粒子を開発しました」と、ペンシルベニア州立大学のドロシー・フェア・ハック＆J・ロイド・ハック教授ナノ医学教授、核工学および材料科学工学の責任著者であるディパンジャン・パン氏は述べた。 。 「一度そこに到達すると、そこにのみ、遺伝子編集タンパク質を送達してがん細胞の拡散を防ぐことができます。これは困難な作業でしたが、このシステムが基底様乳がんに対して機能することを示しました。」
トリプルネガティブ乳がんと同様に、基底様乳がんは他の乳がんよりも罹患率が低い可能性がありますが、他の乳がんに見られる 3 つの治療標的が欠如していることが主な理由で、治療がはるかに困難になる可能性があります。 また、攻撃性が高く、腫瘍が急速に成長し、細胞が脱落して体の他の場所に広がる傾向もあります。 これらの細胞はさらなる腫瘍の種をまく可能性があり、これは転移と呼ばれるプロセスです。
「転移は大きな課題であり、特にトリプルネガティブ乳がんや基底性乳がんのようながんでは顕著です」とパン氏は言う。 「このがんは発見が難しく、定期的なマンモグラフィー検査では検出されません。また、主に予防ケアを受けていない若者やアフリカ系アメリカ人に影響を及ぼします。結果は非常に悪い可能性があるため、明らかな問題があります。がんが十分に早期に発見されない場合、より効果的な治療に対する臨床上のニーズは満たされていません。」
研究チームは、トロイの木馬のナノ粒子を作製し、天然の脂質のように見える特別に設計された脂肪分子で偽装し、CRISPR-Cas9 分子を充填しました。 これらの分子は、細胞の遺伝物質を標的にし、特定の遺伝子を特定してノックダウンしたり、無効にしたりすることができます。 この場合、システムは転移の誘発に関与するヒトフォークヘッドボックス c1 (FOXC1) をターゲットにしました。
Pan 氏は、デザイナー脂質を「両性イオン性」と説明しました。これは、ナノ粒子の殻上でほぼ中性の電荷を持っていることを意味します。 これにより、体の免疫システムがナノ粒子を攻撃することが防止されます。 なぜなら、それは脅威ではない通常の分子に見せかけられているからです -; ペイロードの放出を助けることができますが、それは脂質が癌細胞の低 pH 環境を認識した場合に限られます。 脂質がその低いpHでのみ活性化することを保証するために、研究者らは脂質がより酸性の腫瘍微小環境に入ると電荷を正にシフトさせ、ペイロードの放出を引き起こすように設計した。
しかし、人体は広大な場所なので、研究者たちはどうやって CRISPR-Cas9 ペイロードが正しい標的に到達することを確認できるでしょうか? ナノ粒子が適切な細胞に確実に結合するように、基底様乳がん細胞に付着することが知られている上皮細胞接着分子（EpCAM）を付着させた。
「関心のある遺伝子を遺伝的にノックダウンできる状況応答性送達システムを用いて、基底に似た乳房のようながん細胞を標的にしようとした人は誰もいない」とパン氏は述べた。 「私たちはそれが可能であることを初めて示しました。」
ウイルス粒子を乗っ取って細胞に治療を運ぶウイルス送達システムや、ナノ粒子を使用した非ウイルス送達システムを開発した研究者もいる。 パン教授によると、彼のチームのアプローチの違いは、表面脂質が標的環境でのみ反応するように設計されており、これによりオフターゲット送達や健康な細胞への損傷の可能性が低減されるという。 また、体は脂質を脅威とはみなさないため、免疫反応が起こる可能性が低く、それが実験で検証されたと同氏は付け加えた。
研究チームはまずヒトのトリプルネガティブ乳がん細胞でこのアプローチをテストし、ナノ粒子が正しい環境でCRISPR/Cas9システムを展開することを検証した。 彼らは、ナノ粒子がマウスモデルの腫瘍に到達し、システムを展開し、FOXC1 を正常にノックダウンできることを確認した。
次にパン氏は、研究者らはナノ粒子プラットフォームの試験を継続し、最終的には人体への臨床応用を目指すと述べた。
「私たちはまた、プラットフォーム技術を他にどのように応用できるかを模索中です」とパン氏は語った。 「表面の分子やそれが運ぶペイロードをカスタマイズし、それを使って他の領域の治癒を促進することができます。このプラットフォームには多くの可能性があります。」
第一著者のパリクシット・モイトラは、この研究当時、ペンシルベニア州立大学のパン研究室の核工学助教授であり、現在はバーハンプールのインド科学教育研究研究所の助教授である。 David Skrodzki、Matthew Molinaro、Nivetha Gunaseelan、全員ペンシルベニア州立大学の博士課程の学生。 Dinabandhu Sar、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校、 Teresa Aditya、ペンシルバニア州立大学原子力工学博士研究員。 ディペンドラ・ダーハル氏とプリヤンカ・レイ氏は、どちらもパン氏の前任施設であるメリーランド大学ボルチモア校の研究室の博士研究員だ。
1710216410
#新しいGPS #ナノ粒子が腫瘍の広がりに関係するタンパク質に遺伝子パンチを与える
2024-03-12 03:58:00
