摘要脂质纳米颗粒 (LNP) 是临床上最先进的非病毒基因传递系统。虽然在增强传递方面取得了进展,但细胞特异性靶向仍然是一个挑战。靶向部分(例如抗体)可以化学结合到 LNP 上,但是,这种方法很复杂,并且在扩大规模方面面临挑战。在这里,我们开发了一种生成抗体结合 LNP 的方法,该方法利用双特异性抗体 (bsAb) 作为靶向桥。作为 bsAb 的对接位点,我们生成了具有短表位的 LNP,该表位源自血凝素抗原 (HA),嵌入颗粒的 PEG 成分 (LNP HA )。我们生成了 bsAb,其中一个域结合 HA,另一个域结合不同的细胞表面蛋白,包括 PD-L1、CD4、CD5 和 SunTag。bsAb 和 LNP 的非化学结合大大提高了表达同源靶标的细胞的转染效率和特异性。 LNP/bsAb 介导体内转染 PD-L1 表达癌细胞的几率增加 4 倍,体外转染静止原代人 T 细胞的几率增加 26 倍。此外,我们还创建了一种通用 bsAb,可识别 HA 和抗大鼠 IgG2,使 LNP 能够与现成的抗体(如 CD4、CD8、CD20、CD45 和 CD3)结合。通过利用分子对接和 bsAb 技术,这些研究展示了一种简单有效的策略来生成抗体偶联的 LNP,从而实现精确高效的 mRNA 递送。
物理和机械方法,例如电孔,22个超声,23磁化,24磁化,25个基因枪,26和微分注射,27将裸露的NAS驱动到细胞质或细胞核中,以实现成功的基因转移。尽管他们的潜力和科学家的注意力引起了人们的注意,但这些技术的局限性使它们在转移目的中的吸引力不如其他技术吸引力。的确,在体内使用时,它们通常会引起毒性,并且不是很有效。将NAS输送到细胞中的一种直截了当的方法依赖于使用基因输送载体(载体),该方法被归类为病毒和非病毒。工程的病毒载体,其中所述的治疗基因盒代替了部分病毒基因组的一部分,目前是基因治疗中最广泛使用的载体,由于它们的天然能力进入宿主细胞以产生高传递性效率。18,28,29虽然显着推进了基因治疗领域,但病毒载体也带有几种缺点,包括致癌,免疫原性,广泛的托波主义,有限的DNA包装能力以及矢量产生的挑战。30 - 33个非病毒基因递送(即,一个称为转染的过程)有望解决许多这些限制,尤其是在安全方面。例如,与病毒载体相比,合成的车辆通常具有较低的免疫原性,并且患者缺乏预先存在的免疫力,就像某些病毒系统一样。非病毒载体也这会导致人体更安全,更耐受性的非病毒载体,从而在需要长期治疗的情况下(例如慢性结合)的患者重复给药,而不会引起免疫学反应或毒性积累。
基因治疗是一种通过关闭致病或功能失调的基因并将特定基因传递到体内来治疗疾病的治疗方法。将治疗基因传递到目标细胞仍然是基因转移的一个限制。因此,基因转移是基因治疗的重要组成部分。基因传递系统通常分为基于病毒和非基于病毒的系统。在众多纳米结构中,纳米粒子被广泛用作非病毒基因转移的载体。磁性纳米粒子 (MNP) 近年来因其独特的磁性而被广泛应用于生物医学领域。原则上,它们的电荷和尺寸使 MNP 适合到达目标位置。此外,高表面积/体积比使 MNP 成为基因转移的理想选择。使用 MNP 进行基因转移的主要方法之一是磁转染。在这种方法中,DNA 和 MNP 在含盐的缓冲液中结合形成一种称为磁转染的复合物。这种复合物可以在磁场的影响下穿透细胞。带负电荷的 DNA 需要经过修饰才能穿过带负电荷的细胞膜,与 MNP 形成复合物,并增加其稳定性和生物相容性。为此,常用的聚合物如 PEI(例如两亲性聚(L-赖氨酸)、聚酰胺胺 (PAA) 和 PEG)用作基因载体。此外,MNP 和 PEI 等聚合物有助于 DNA 的内体逃逸。这篇小型综述总结了磁性粒子在基因转移的所有动态过程(纳米粒子合成、基因结合、细胞摄取、内体逃逸和体内靶向)中的特定基因转染(磁转染)。
概述 OyaGen 起源于影响细胞和病毒基因读数的基因编辑酶科学,由罗彻斯特大学 Harold C. Smith 博士(纽约州罗彻斯特市) ( https://haroldsmithlab.com ) 开展学术工作。OyaGen, Inc. 由 Smith 博士于 2003 年创立,拥有托马斯杰斐逊大学授权的独家知识产权 (IP) 以及公司药物靶点和抗病毒先导化合物平台上的众多自生 IP。2008 年,OyaGen 开始基于新颖的病毒药物靶点和方法开展针对 HIV 的口服抗病毒化合物药物研发工作,这使公司的方法在制药领域中脱颖而出。我们是唯一一家利用 HIV Vif 蛋白进行药物开发的商业公司,从而通过宿主细胞限制因子实现天然(先天)免疫,从而有效中和所有 HIV 进化枝和毒株。正在开发的先导化合物已经过测试,并被联邦政府 (NIAID) 认定为具有作为一流候选药物的潜力。此外,该公司还拥有一项平台技术,该技术已实现对 SARS-CoV2、MERS、埃博拉、拉沙病毒和痘病毒的先进先出鉴定,这些病毒在之前的癌症临床试验和临床前动物研究中已证实对人类受试者具有安全性。此外,OyaGen 不断创新,并积极开发针对多种病毒类别和肿瘤靶点的广谱抗病毒药物的新筛选检测方法。
图 1 超声逆向 PCR (SIP) 的可视化表示。图中使用的缩写包括 KoRV — 考拉逆转录病毒、LTR — 长末端重复、pol — 聚合酶基因。 (a) 整合到考拉基因组 DNA 中的 KoRV 原病毒以典型的 LTR 区域 (绿色框) 和逆转录病毒基因 (蓝色框) 两侧的形式显示。注意:为简单起见,仅以图表形式表示 pol 基因 (红色框) 的大致位置。 (b) 使用超声处理将考拉基因组 DNA 碎裂成平均长度为 2-7 kb 的片段。然后对碎裂的 DNA 进行平端修复和磷酸化 (未显示)。 (c) 随后将样品分成两部分:非适配器组 (c1) 和适配器组 (c2)。非接头组在环化之前未进行任何修改,而接头组在 DNA 分子的两端连接有相同的接头序列(黄色框),用于辅助解释环化和扩增后的倒置扩增子序列。(d)接头组和非接头组均环化,从而产生环状 DNA 模板。(e)环状 DNA 模板用两组针对 KoRV 的 pol 和 LTR 区域的引物进行扩增。没有这些引物结合位点的环状模板不会扩增。(f)扩增和测序产物被倒置,引物结合位点位于扩增子的侧翼。产生了两种主要类型的 PCR 产物:(i)由 LTR 引物扩增的 PCR 产物和(ii)由 pol 引物扩增的 PCR 产物
SV40病毒基因组包括负责转录和复制的控制区域。该区域包含用于细胞和病毒蛋白的各种结合位点,促进了病毒基因表达和DNA复制的调节。1.启动子区域:tata-box和sp1结合位点与早期mRNA的转录有关。sp1是一种与SP1位点相互作用以启动转录的转录因子,对于早期基因表达至关重要。2.复制的原始(ORI):位于SP1位点附近,这种复制的最小起源跨度为65个碱基对,是DNA复制的起点。起源对于宿主细胞中病毒基因组的复制是必需的。3. Enhancer区域:位于原点的下游,增强子包含重复的72个BP段,以提高转录水平。该区域对于提高早期和晚期转录过程的效率至关重要。4. late启动子区域:该区域控制晚期mRNA的转录,对于病毒生命周期的后期,对病毒capsid蛋白的合成至关重要。5.T抗原结合位点:这些结合位点标记为1、2和3,在复制调节中起作用。T-抗原蛋白在这里结合,启动和控制SV40基因组的复制。6.蛋白结合位点(AP1,OBP,AP2,AP3):特定蛋白与AP1,OBP,AP2和AP3结合,影响转录和复制过程。这些位点是与宿主或病毒因素相互作用以促进病毒传播的调节元素。
摘要基于RNA的疗法在过去十年中迅速出现,提供了一种与常规药物有很大不同的新药物。可以对这些疗法进行编程以靶向或恢复有缺陷的基因,从而获得更多个性化的治疗方法并减少副作用。值得注意的是,RNA疗法在遗传肝病的治疗方面取得了重大进展,以小型干扰RNA治疗的遗传性透甲状腺蛋白淀粉样变性为例,这些淀粉样蛋白淀粉样蛋白使用肝脏靶向策略,例如Galnac共轭以提高疗效和安全性。基于RNA的基因编辑技术,例如基本编辑器和Prime Editor,定期散布了短暂的短篇小学重复系统,也表现出了希望最小化基因组重排和癌症风险的能力。虽然RNA疗法具有很高的精度,但仍在优化交付方法和确保长期安全性和功效方面仍然存在挑战。脂质纳米颗粒-MRNA疗法,尤其是在罕见疾病中蛋白质的替代品,已从临床前的成功中获得了支持。与病毒基因疗法相比,mRNA疗法具有更安全的特征,其基因组整合和致癌基因激活的风险降低。然而,临床试验,尤其是对于罕见疾病,面临限制,例如小样本量和短期观察期。进一步的临床前研究,包括非人类灵长类动物,对于精炼试验设计至关重要。尽管具有潜力,但RNA疗法的高成本构成了一个挑战,需要成本与私密模型来指导定价和可及性。在这里,我们讨论了基于RNA的疗法的基本方面,并展示了遗传肝脏代谢疾病中最相关的临床前和临床发展。
有效的基因疗法依赖于有效的基因递送系统。病毒基因递送在转移和表达外部基因方面表现出色。但是,它们的免疫力和大规模生产的困难限制了其临床应用。相比之下,由于免疫原性较小,对大规模生产的便利性,基于纳米颗粒的基因递送系统的注意力越来越多。然而,与病毒系统相比,它们的转染效率差仍然是一个重要的障碍。在主题研究中,我们研究了在HEK293T,CALU-3,CALU-6细胞系和原代人骨髓间充质干细胞(MSC)中,我们调查了PEI涂层石墨烯氧化物的转染效率。氧化石墨烯的高表面比和良好的生物相容性使其成为基因递送系统的吸引力。但是,在水性环境中氧化石墨烯的低分散性是需要征服的第一个障碍。为此,我们通过在pH值为7的pH值中超声超声来增强水中氧化石墨烯在水中的分散性和稳定性。然后,将氧化石墨烯与分支PEI(25 kDa)偶联以具有局部电荷,从而使其能够将其凝结为具有天然负潜能的核酸。我们合成的纳米载体(GO-PEI)的生理化学特性由DLS,FT-IR和AFM确定。多聚体中使用的质粒包含GFP基因,从而使我们能够通过荧光显微镜和流式细胞体 - 尝试验证转染效率。虽然GO-PEI载体在转染HEK293T细胞方面高效,但MSC和Calu-3细胞的转移效率明显低。我们假设这些细胞中GO-PEI转染效率较低的主要原因是由于其较高的毒性。尽管如此,考虑到氧化石墨烯在药物输送中的各种优势以及其在生物医学中的光学和电气应用,我们建议用更具生物相容性材料功能化氧化氧化烯,以增强其作为这些细胞类型中基因载体的潜力。
X连接的淋巴细胞增生性疾病是一种罕见的遗传免疫疾病,是由SH2D1A基因中的突变或缺失引起的,它编码了细胞内适配器蛋白SAP(SLAM相关蛋白)。SAP对于介导多种关键免疫过程至关重要,并且在缺失的情况下,免疫系统(尤其是T细胞)失调。患者出现了各种临床表现,包括淋巴淋巴细胞增多症(HLH),肿瘤性肿瘤性血症,淋巴瘤和自身免疫性。治疗选择是有限的,患者很少能够在成年中生存,而没有同种异体造血干细胞移植(HSCT)。但是,此过程在不匹配的供体设置中或在有活跃的HLH的情况下会产生较差的结果,从而剩下未满足的临床需求。自体造血干细胞或T细胞疗法可以提供替代的治疗选择,从而消除了为HSCT找到合适的供体的需求,并具有出现同质性的任何风险。SAP具有严格控制的表达方式,即常规的慢病毒基因输送平台可能无法完全复制。一种基因编辑方法可以保留更多控制SAP表达的内源性调节元素,并可能提供更佳的治疗。在这里,我们评估了使用Adeno相关的Serotype 6(AAV6)基于供体模板的adeno相关病毒血清型6(AAV6)的载体,可以在SH2D1A基因座的第一个外显子上推动SAP cDNA的靶向插入SH2D1A基因座的第一个外显子的能力。所有核酸酶平台均能够具有高效率基因编辑,并使用无血清AAV6转导方案进行了优化。我们表明,通过基因编辑工具纠正的XLP患者的T细胞恢复了SAP基因表达的生理水平并恢复了SAP依赖性免疫功能,这表明XLP患者具有新的治疗机会。
在纽约纽约的自然通讯中 - 2024年6月12日 - Cellectis(“公司”)(Euronext增长:ALCLS-NASDAQ:CLLS),这是一家临床阶段的生物技术公司,使用其先驱基因编辑平台开发了生命和Gene Therapies,该平台开发了生命和Gene therapies,该平台在Antial nation natire natival nation nation nation nation nation nation nation则可宣布,该出口涉及一项出口,该出口涉及一项启发性的出口。镰状细胞疾病的基因治疗方法。 镰状细胞病(SCD)是全球最常见的遗传疾病之一。 SCD是由HBB基因中的单点突变引起的,该基因编码了血红蛋白(HB)的β亚基。 通常,红细胞采用圆盘状的形状,使它们可以轻松地通过血管移动并在整个体内输送氧气。 在镰状细胞疾病中,红细胞变成新月形或“镰状”形状,功能失调的状态会损害血流,氧气递送和触发多种使人衰弱的症状,包括激烈的疼痛危机。 Cellectis利用TALEN®技术和非病毒基因修复模板的递送来开发造血茎和祖细胞(HSPC)中临床相关的基因编辑过程。 此过程可以具有高精度,特异性和最小基因组不良事件的有效HBB基因校正。 将此HBB基因校正过程应用于SCD患者-HSPCS导致成熟的红细胞中正常成年血红蛋白的50%表达超过50%,而在不诱导β-丘脑血症表型的情况下矫正了镰状表型。 编辑的HSPC在免疫缺陷的鼠模型中有效地植入了,并保持了与HBB基因校正事件的临床相关水平。在纽约纽约的自然通讯中 - 2024年6月12日 - Cellectis(“公司”)(Euronext增长:ALCLS-NASDAQ:CLLS),这是一家临床阶段的生物技术公司,使用其先驱基因编辑平台开发了生命和Gene Therapies,该平台开发了生命和Gene therapies,该平台在Antial nation natire natival nation nation nation nation nation nation nation则可宣布,该出口涉及一项出口,该出口涉及一项启发性的出口。镰状细胞疾病的基因治疗方法。镰状细胞病(SCD)是全球最常见的遗传疾病之一。SCD是由HBB基因中的单点突变引起的,该基因编码了血红蛋白(HB)的β亚基。通常,红细胞采用圆盘状的形状,使它们可以轻松地通过血管移动并在整个体内输送氧气。在镰状细胞疾病中,红细胞变成新月形或“镰状”形状,功能失调的状态会损害血流,氧气递送和触发多种使人衰弱的症状,包括激烈的疼痛危机。Cellectis利用TALEN®技术和非病毒基因修复模板的递送来开发造血茎和祖细胞(HSPC)中临床相关的基因编辑过程。此过程可以具有高精度,特异性和最小基因组不良事件的有效HBB基因校正。将此HBB基因校正过程应用于SCD患者-HSPCS导致成熟的红细胞中正常成年血红蛋白的50%表达超过50%,而在不诱导β-丘脑血症表型的情况下矫正了镰状表型。编辑的HSPC在免疫缺陷的鼠模型中有效地植入了,并保持了与HBB基因校正事件的临床相关水平。这个全面的临床前数据包为自体基因校正的HSPC的治疗应用奠定了阶段。“TALEN®技术,非病毒DNA修复模板设计和Cellectis的脉冲专有电动系统的独特组合使我们能够在长期的血小质量干细胞中建立精确,有效且与临床相关的HBB基因矫正过程,从SCD患者进行了SCD Celtien Celen Valton,Phien vice,Vice,Vice。“ SCD是一种毁灭性的血液疾病,影响了全球数百万个人。TALEN®基因治疗方法可以代表一种新的替代治疗方法,尤其是对于治疗方法有限的患者。此基因编辑过程具有强大的治疗潜力,因为它可以轻松地用于纠正与许多其他遗传疾病相关的点突变。”