BS-01. Перспективы использования частиц полимерной и полимер-модифицированной структуры в подходах генной терапии заболеваний желудочно-кишечного тракта
Дарья Р. Ахметова, Анна С. Рогова, Алиса С. Постовалова, Александра В. Бродская
Санкт-Петербургский Политехнический Университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия
Резюме
Несмотря на стремительное развитие современных методов, существует острая потребность в новых терапевтических агентах для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). Область генной терапии давно вышла за рамки коррекции наследственных генетических патологий и активно демонстрирует подходы к воздействию на приобретенные заболеваний, такие как онкология и воспалительные процессы, при помощи направленной доставки микроРНК. Целью настоящей работы является изучение перспектив использования микро- и наноносителей CaCO3 и полиакриловой кислоты (ПЛА) при пероральном введении, их фармакокинетики и взаимодействия с органами ЖКТ.
Материалы и методы
В работе были использованы микро- и наночастицы CaCO3, полученные методом соосаждения солей водных растворов карбоната натрия и хлорида кальция с добавлением полимеров (polyarginine/Dextran sulfate (PARG/DEXS) методом later-by-layer для микрочастиц и polyacrylic acid (PAA) для наночастиц в качестве стабилизатора в процессе синтеза). Также в качестве полимерных носителей были использованы микро- и наночастицы ПЛА, полученные методом двойной эмульсии. Взаимодействие с модельными клетками эпителия кишечника (Caco2) было исследовано методом проточной цитометрии, а также методом конфокальной лазерной сканирующей микроскопии (КЛСМ) с окрашиванием частиц флуоресцентным красителем Cy5 (красный), а клеток – AlexaFluor 488 (мембраны, зеленый) и Доксорубицин (ядра, синий). Биораспределение частиц было оценено методом флуоресцентной визуализации ex vivo (мыши линии BalB/c, 5 групп в 3 повторах).
Результаты
В ходе работы синтезированные частицы полимерной и полимер-модифицированной структуры показали высокую степень взаимодействия с клетками Caco2 по результатам проточной цитрометрии (74,2% для мCaCO3, 83,6% для мCaCO3, 94,8% для мПЛА, 100% для нПЛА). Полученные КЛСМ изображения подтверждают не только ассоциацию с клетками, но и активный захват частиц и их локализацию в области клеточного ядра (рис. 1А). Ex vivo исследование биораспределения частиц после перорального введения показало активную аккумуляцию частиц в желудке и толстой кишке, а также адсорбцию в стенках тонкой кишки в случае нПЛА (рис. 1Б).
Заключение
В результате выполненных исследований частицы полимерной и полимер-модифицированной структуры на основе CaCO3 и ПЛА показали себя как перспективные платформы для направленной доставки микроРНК при раке желудка, колоректального рака, воспалительных заболеваниях кишечника, а также при генной терапии ротавирусной инфекции, имеющей очаг размножения в слизистой оболочке тонкой кишки.
Благодарность
Исследование выполнено при финансовой поддержке РНФ в рамках научного проекта № 22-74-10117 Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.
Ключевые слова
Микрочастицы, наночастицы, карбонат кальция, полимеры, генная терапия, микроРНК.
