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Target specific delivery systems for gene therapy based on cell penetrating peptides

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Synthese von zellpenetrierenden Peptiden als Vektoren zum Einbringen von Genen

Molekularbiologen suchten neben Viren nach anderen möglichen Vektoren, um genetisches Material in Zielzellen einzuschleusen. Bei der Suche nach nicht-viralen Vektoren beschäftigten sie sich mit den Mechanismen zellpenetrierender Peptide (cell penetrating peptides, CPP).

Gesundheit

Wissenschaftler des CPP-Projekts synthetisierten und testeten nicht-virale Alternativen, um mit Hilfe zellpenetrierender Peptide genetisches Material in Zellen einzubringen. Zellpenetrierende Peptide ermöglichen der Zelle die Aufnahme von Peptiden und Proteinen. Die Forscher untersuchten die Strukturen von CPP, indem sie Peptide mit systematisch veränderter Struktur, Ladung und Größe synthetisierten. Sie stellten modifizierte ApoE-Peptide her und analysierten deren Aufnahme in die Zelle. Die im Rahmen des CPP-Projekts entwickelte neue Methode ermöglichte die Herstellung besonders reiner und ausreichend charakterisierter Konjugate. Die Aufnahme der CPP/Kargo-Konjugate wurde mit verschiedenen analytischen Verfahren und Zellkulturen analysiert, was eine signifikante Akkumulation in der Zelle ergab. Relevant für die Konzentration war nicht nur die Aufnahme durch die Zelle, sondern auch deren Fähigkeit, Substanzen wie saure Peptide zu exportieren. Stark basische Peptide und amphipathische Peptide mit sowohl hydrophilen als auch hydrophoben Eigenschaften wurden in den Zellen zurückgehalten. Dies geschieht offensichtlich, indem sie sich dort an Proteine oder Oligonukleotide, d.h. an kurze DNA- oder RNA-Segmente, binden. Das Team bewertete auch die Wirkung neuartiger CPP-Konjugationen auf die biologische Aktivität von Peptidnukleinsäuren (peptide nucleic acids, PNA), d.h. synthetisierte DNA- und RNA-Polymere.

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