छोटे खनिज कणों में बेहतर कर रहे हैं वाहनों के लिए होनहार जीन थेरेपी — ScienceDaily


यूनिवर्सिटी ऑफ विस्कॉन्सिन-मैडिसन के शोधकर्ताओं ने विकसित किया है एक सुरक्षित और अधिक कुशल तरीके से वितरित करने के लिए एक आशाजनक नई विधि कैंसर के इलाज के लिए और जिगर की बीमारियों और टीकाकरण के लिए.

प्रौद्योगिकी पर निर्भर करता है में डालने कोशिकाओं के टुकड़े सावधानी से बनाया गया मैसेंजर आरएनए (mRNA), की एक पट्टी आनुवंशिक सामग्री है कि मानव कोशिकाओं को आमतौर पर नक़ल से एक व्यक्ति के डीएनए को बनाने के क्रम में उपयोगी प्रोटीन और जाना उनके व्यवसाय के बारे में. समस्याओं पहुंचाने mRNA सुरक्षित रूप से और बिना बरकरार afoul चलाने की प्रतिरक्षा प्रणाली को आयोजित किया है, वापस mRNA-आधारित चिकित्सा, लेकिन UW-मैडिसन के शोधकर्ताओं कर रहे हैं छोटे गेंदों के खनिज दिखाई देते हैं कि चाल करने के लिए चूहों में.

“इन microparticles के pores के पास पर उनकी सतह पर कर रहे हैं कि नैनोमीटर पैमाने पर की अनुमति है कि उन्हें लेने के लिए और ले जाने अणु जैसे, प्रोटीन या मैसेंजर आरएनए कहते हैं,” विलियम मर्फी, एक UW-मैडिसन के प्रोफेसर, बायोमेडिकल इंजीनियरिंग और हड्डी रोग. “वे नकल कुछ अधिक देखा पुरातत्व में, जब हम पाते हैं बरकरार प्रोटीन या डीएनए एक हड्डी पर नमूना या एक खोल से हजारों साल पहले. खनिज घटकों की मदद को स्थिर करने के लिए उन अणुओं है कि सभी के लिए समय है।”

मर्फी और UW-Madison सहयोगियों इस्तेमाल किया खनिज-लेपित microparticles (MCMs) — जो कर रहे हैं 5 से 10 माइक्रोमीटर व्यास के आकार के बारे में एक मानव कोशिका में-प्रयोगों की एक श्रृंखला वितरित करने के लिए mRNA करने के लिए कोशिकाओं के आसपास घाव में मधुमेह चूहों. घाव तेजी से चंगा में एमसीएम इलाज चूहों, और कोशिकाओं में संबंधित प्रयोगों से पता चला बहुत अधिक कुशल पिक के mRNA अणुओं से अन्य प्रसव के तरीके.

शोधकर्ताओं वर्णित उनके निष्कर्षों पत्रिका में आज विज्ञान प्रगति.

में एक स्वस्थ सेल, डीएनए में लिखित mRNA, और mRNA में कार्य करता है के रूप में निर्देश सेल की मशीनरी का उपयोग करता है बनाने के लिए प्रोटीन. की एक पट्टी mRNA लैब में बनाया प्रतिस्थापित किया जा सकता प्रक्रिया में बताने के लिए एक सेल बनाने के लिए कुछ नया है. अगर है कि कुछ है, एक खास तरह के प्रतिजन, एक अणु है कि अलर्ट के लिए प्रतिरक्षा प्रणाली की उपस्थिति में एक संभावित हानिकारक वायरस, mRNA काम किया है की एक टीका.

UW-मैडिसन के शोधकर्ताओं कोडित mRNA के निर्देश के साथ निर्देशन सेल राइबोसोम बाहर पंप करने के लिए एक वृद्धि कारक प्रोटीन का संकेत देता है कि चिकित्सा प्रक्रियाओं है कि कर रहे हैं, अन्यथा धीमी गति से प्रकट करने के लिए या nonexistent में मधुमेह चूहों (और कई गंभीर रूप से मधुमेह के लोग हैं).

mRNA कम रहता है शरीर में, हालांकि, इतना करने के लिए वितरित करने के लिए पर्याप्त कोशिकाओं को आम तौर पर अर्थ है प्रशासन के बड़े और लगातार खुराक में जो mRNA किस्में कर रहे हैं के द्वारा किया जाता है कंटेनर के बने अणुओं बुलाया cationic पॉलिमर.

“बार बार cationic घटक विषाक्त है. अधिक mRNA तुम उद्धार, अधिक चिकित्सीय प्रभाव आप मिलता है, लेकिन सबसे अधिक संभावना यह है कि आप जा रहे हैं देखने के लिए विषाक्त प्रभाव है, भी है. तो, यह एक व्यापार बंद है,” मर्फी कहते हैं. क्या हमने पाया है कि जब हम उद्धार से MCMs, हम देख नहीं है कि विषाक्तता. और क्योंकि एमसीएम वितरण बचाता mRNA से अपमानजनक, आप प्राप्त कर सकते हैं और अधिक mRNA जहाँ आप यह चाहते हैं को कम करने, जबकि जहरीले प्रभाव.”

नए अध्ययन में यह भी बनती mRNA के साथ एक प्रतिरक्षा-प्रणाली में बाधा प्रोटीन सुनिश्चित करने के लिए, लक्ष्य कोशिकाओं लेने नहीं था mRNA के रूप में एक विदेशी वस्तु और नष्ट करें या निकालें ।

सफल mRNA वितरण आम तौर पर रहता है एक सेल पर काम कर नए निर्देश के लिए के बारे में 24 घंटे के लिए, और अणुओं वे उत्पादन फैलाने पूरे शरीर में. काफी है कि टीके के लिए और एंटीजन वे उत्पादन. रखने के लिए लंबी प्रक्रियाओं की तरह बढ़ प्रतिस्थापन ऊतक चंगा करने के लिए त्वचा या अंगों, प्रोटीन या वृद्धि कारकों द्वारा उत्पादित कोशिकाओं की जरूरत है, चारों ओर घूमने के लिए के लिए बहुत लंबे समय तक.

“हम क्या देखा है के साथ MCMs है, एक बार कोशिकाओं को ले लो, mRNA और प्रोटीन, कि प्रोटीन के लिए बाध्य होगा सही वापस के भीतर एमसीएम कण,” मर्फी कहते हैं. “तो फिर यह जारी किया जाता है के पाठ्यक्रम पर सप्ताह. हम कर रहे हैं मूल रूप से लेने के कुछ है कि आम तौर पर पिछले शायद घंटे या यहां तक कि एक दिन, और हम कर रहे हैं इसे बनाने के लिए पिछले एक लंबे समय.”

और क्योंकि MCMs काफी बड़े हैं कि वे नहीं खून में प्रवेश और दूर फ्लोट, वे रहने के लिए सही है, जहां वे कर रहे हैं रखने के लिए की जरूरत को रिहा करने में सहायक चिकित्सा. चूहों में, कि चिकित्सीय गतिविधि के लिए रखा जा रहा से अधिक 20 दिनों के लिए ।

“वे के बने होते हैं खनिज के लिए इसी तरह के दाँत तामचीनी और हड्डी, लेकिन करने के लिए डिजाइन किया reabsorbed शरीर द्वारा जब वे कर रहे हैं उपयोगी नहीं अब कहते हैं,” मर्फी, जिसका काम के द्वारा समर्थित है, पर्यावरण संरक्षण एजेंसी, राष्ट्रीय स्वास्थ्य संस्थान और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन और दान से UW-Madison alums माइकल और मैरी मुकदमा शैनन.

“हम नियंत्रित कर सकते हैं उनके जीवन काल का समायोजन करके जिस तरह से वे बना रहे हैं, ताकि वे भंग अहानिकारक जब हम चाहते हैं.”

प्रौद्योगिकी के पीछे microparticles पेटेंट कराया गया था के साथ मदद के विस्कॉन्सिन पूर्व छात्र रिसर्च फाउंडेशन और लाइसेंस प्राप्त करने के लिए Dianomi चिकित्सा, एक कंपनी मर्फी सह-स्थापना की.

शोधकर्ताओं ने अब कर रहे हैं पर काम कर रहा है बढ़ रही हड्डी और उपास्थि की मरम्मत और रीढ़ की हड्डी की चोट के साथ mRNA द्वारा वितरित MCMs.

इस अनुसंधान द्वारा समर्थित किया गया अनुदान से पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (S3.टार अनुदान 83573701), स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थान (R01AR059916, R21EB019558, एनआईएच 5 T32 GM008349) और राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (डीएमआर 1105591, डीजीई-1256259).



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