Полиплексы – искусственные нанотранспортеры для направленной доставки генов в клетку
Страница 1

Внедрение в клетку генетической информации, как правило, в форме ДНК имеет как фундаментальный интерес (изучение различных клеточных механизмов), так и практический (лечение наследственных и приобретенных заболеваний). Первыми в качестве векторов (носителей генетической информации) начали использовать модифицированные вирусы. Однако, из-за риска серьезных осложнений при использовании вирусных векторов на людях и ряда других недостатков, стали разрабатывать альтернативные невирусные средства доставки генетического материала. Одной из таких альтернатив являются полиплексы – наносистемы, состоящие из положительно заряженных полимеров, конденсирующих ДНК в компактные комплексы. Размер подобных искусственных комплексов составляет менее 100 нм, что, с одной стороны, не подвергает их перевариванию макрофагами (т. к. они реагируют на частицы больше 200нм), а, с другой стороны, достаточно крупные, чтобы не отфильтровывались в почках (меньше 5 нм).

В качестве носителей ДНК в полиплексах используют различные положительно заряженные полимеры (поликатионы), взаимодействующие с отрицательно заряженными фосфатными группами ДНК: полиэтиленимин, полилизин, хитозан и ряд других.

Связывание поликатионов с ДНК происходит неспецифично за счет водородных связей, сил Ван-дер-Ваальса. Компактизация ДНК поликатионами защищает ДНК от атаки внеклеточными ферментами, расщепляющими ДНК, и усиливает поглощение клетками комплексов путем эндоцитоза. Степень компактизации ДНК определяется суммарным зарядом комплекса, который, в свою очередь, зависит от отношения количества положительных зарядов полимеров к отрицательным зарядам фосфатных групп ДНК. При большом отношении (10-40) образуются комплексы малого размера, которые растворимы и положительно заряжены, что облегчает связывание полиплексов с большим количеством отрицательно заряженных молекул на поверхности клетки. Полиплексы можно конъюгировать с различными функциональными молекулами, обеспечивающими дополнительные функции у полиплексов: доставку в клетки-мишени, выход из клеточных эндосом, транспорт в ядро клетки.

Другие статьи из раздела

Ты, я, он, она - вместе... органическая химия?

...Человек – точно продукт органической химии и, по непроверенным данным, Бога. Органическое соединение, с которым мы сталкиваемся ежечасно в младенчестве и ежедневно в сознательном возрасте, – мочевина. Именно ее синтез в 1828 году, осуществленный Ф...


Монголия – Россия: химикаты и гербициды наши, мясо монгольское

6 ноября в Иркутске завершились переговоры представительной делегации Сибирского федерального округа и Монголии. Подписан меморандум о сотрудничестве регионов Сибирского округа и Монголии в области сельского хозяйства и продовольственных поставок. Иркутск...


IV Российский конгресс переработчиков пластмасс

22-23 ноября 2010 года, в Москве, в Малом конференц-зале здания Правительства Москвы, состоится IV Российский конгресс переработчиков пластмасс. Организаторами мероприятия выступают: Правительство Москвы, Российское объединение переработчиков пластмасс, Российский союз химиков,...