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 siRNA-Nanotransporter - Medi-WING

siRNA-Nanotransporter

Biokompatible siRNA-Nanotransporter für das zielgerichtete mRNA-knock-down in vivo — siRNA-Nanotransporter (siRNA-Nanotransporter)
(Förderkennzeichen 13N11533 – 13N11536)

Partner

  • Bayer Pharma Aktiengesellschaft
  • Biontex Laboratories GmbH
  • CELARES GmbH
  • Freie Universität Berlin

Kurzbeschreibung

Die siRNA-Technologie hat sich in den vergangenen Jahren als Eckpfeiler in der funktionalen Validierung von Genfunktionen etabliert. Die Applikation der siRNA-Technologie für diagnostische und therapeutische Zwecke bietet zahlreiche neue Möglichkeiten, gezielt Genfunktionen auszuschalten und eröffnet als Plattform­technologie neue Optionen. Ein Schlüsselschritt für die Anwendbarkeit der siRNA bleibt das funktionelle Einschleusen der siRNA-Moleküle in das Zytoplasma, da nackte siRNA die hydrophobe Zellmembran nur schlecht passieren kann und körperbedingte Abbaureaktionen deren Wirksamkeit verringert.

Um die siRNA-Technolgie für therapeutische Zwecke nutzen zu können, wurden im Rahmen dieses Verbundvorhabens, neue nicht-virale, biokompatible siRNA-Nanotransporter erarbeitet. Ein bedeutender Zugang zu effizienten Genvektoren beruht auf den multiplen Wechselwirkungen von hyperverzweigten Polyaminen (PG-NH2) mit zahlreichen primären Aminen in der vicinalen 1,2-Position, die die siRNA einerseits ausreichend komplexieren und eine Aufnahme des Polyelektrolyten durch die Zellmembran ermöglichen. 

Durch in vitro Studien in HeLa Zelllinien konnte gezeigt werden, dass PG-NH2 die Expression eines bestimmten Gens hemmen, bzw. signifikant reduzieren kann. Ferner konnte in geeigneten Tests auch dessen Biokompatibilität bewiesen werden. Die Transfektionseffizienz wurde anschließend auch in zwei verschiedenen in vivo Modellen untersucht. Zum einen wurde ein Luciferase-Tumormodell untersucht. Innerhalb dieses Tests wurde ein signifikantes „Gen-Silencing“ (68 und 85 %), also das Ausschalten eines bestimmten Gens innerhalb von 24 h nach der Behandlung beobachtet.

In dem anderen Modell konnte eine signifikante Herabregulation der Ferrochelatase, welche das Protoporphyrin-IX (PpIX), einem rot-fluoreszierenden Vorläufermolekül des Häms, normalerweise in Häm überführt, beobachtet werden. Die daraus intrazelluläre Anhäufung von PpIX führt zu einer deutlichen roten Fluoreszenz. Ferrochelatase ist im Gewebe von Karzinomen des Verdauungstraktes nur in geringen Mengen vorhanden. Mittels der RNA-Interferenz und unserer Polyamine kann dieser Effekt gezielt und verstärkt ausgelöst werden. Die Ergebnisse sind vielversprechend und belegen, dass dieser Ansatz auch in vivo großes Potential für ein effizientes Protein „Knock down“ aufweist.

weitere Informationen

Priv.-Doz. Dr. Thomas M. Zollner
Bayer HealthCare Pharmaceuticals GmbH
Müllerstr. 55
13353 Berlin

nach oben Aktualisiert am: 27 Juli 2012.