Consegna cargo per il successo della terapia genetica
La terapia genetica è il mezzo con il quale il materiale genetico viene inserito nelle cellule o nei tessuti dove si può usare per trattare una malattia. Può prendere la forma di una sostituzione, inattivazione o introduzione di uno o più geni completamente nuovi. Uno dei principali scogli è stato tuttavia come fornire l'agente genetico adatto dove può essere efficace. Per trovare un'alternativa agli agenti di transfezione virali per fornire il cosiddetto cargo, il progetto CPP ha studiato l'uso dei cell penetrating peptides (CPP). L'equipe del Laboratory of Molecular Biology di Cambridge ha studiato nello specifico l'uso di CPP coniugati per facilitare l'assorbimento del cargo e il passaggio alla destinazione desiderata nella cellula. Gli scienziati hanno sviluppato metodi per collegare chimicamente i CPP a una serie di oligonucleotidi antisenso, acidi nucleici peptidici (PNA) e breve RNA interferente (siRNA). Tutte queste molecole cargo hanno il potenziale di modulare l'attività genetica. Ad esempio, gli oligonucleotidi antisenso modificano l'azione del gene tramite una modalità di azione a blocco sterico. Le osservazioni hanno dimostrato che era difficile ottenere un rilascio nelle aree del citoplasma o del nucleo della cellula. È stato dimostrato che la consegna a queste aree dipendeva dalla struttura. Tuttavia, l'equipe ha scoperto che questo si potrebbe facilitare usando la clorochina, un agente antimalarico che agisce come agente di rilascio endosomiale. L'azione veniva indotta anche quando le CPP erano collegate a siRNA. In questo caso è stata osservata una riduzione dell'espressione della p38 MAP chinasi, un meccanismo presente in molte condizioni infiammatorie. Una volta nella cellula, i coniugati sono stati trovati principalmente nelle strutture associate alla membrana, normalmente gli endosomi. Un metodo ingegnoso di analisi ha usato il sistema Tat HIV-1 nel quale l'attività si ottiene solo quando il cargo del blocco sterico entra nel nucleo e si lega al suo target RNA. I protocolli sviluppati come parte della ricerca potrebbero costituire una parte preziosa dello splicing delle sequenze genetiche e della conseguente correzione genetica. I risultati della ricerca formano una solida base sulla quale basare le terapie antivirali e antitumorali.