Ny teknik underlättar leverans av avancerade läkemedel

Metoden bygger på så kallade extracellulära vesiklar (EVs), små bubblor som naturligt utsöndras av celler och kan transportera biologiskt aktiva molekyler mellan celler. Forskare har nu lyckats förbättra dessa bubblor genom att introducera två nyckelkomponenter: en liten del av ett bakteriellt protein kallat intein och ett så kallat fusogent protein från ett virus.

Det fusogena proteinet hjälper bubblorna att smälta samman med endosommembranet och frigöra sitt innehåll i cellen, medan inteinen kan klippa sig själv och därmed frigöra terapeutiska proteiner inne i cellen.

– Tekniken har potential att övervinna många av de hinder som tidigare har begränsat leveransen av avancerade läkemedel till celler såsom ”endosomal escape” och intracellulär frisättning, säger professor Samir EL Andaloussi, sista författare till studien och forskare vid institutionen för laboratoriemedicin.  Våra in vivo-fynd belyser potentialen hos dessa modifierade EVs som en mångsidig plattform för att leverera terapier och potentiellt behandla ett brett spektrum av tillstånd, inklusive systemisk inflammation samt genetiska- och neurologiska sjukdomar.

Studiens förstaförfattare, Dr. Xiuming Liang, forskningsspecialist vid institutionen för laboratoriemedicin tillägger: 

– Genom att förbättra effektiviteten och tillförlitligheten av terapeutisk leverans till målceller, kan denna teknik avsevärt bredda tillämpningen av avancerade läkemedel.

Förändringar i hjärnan hos möss

I försök på celler och levande djur visade forskarna att de med hög effektivitet kunde leverera Cre-rekombinas, ett protein som kan klippa och klistra DNA, och Cas9/sgRNA-komplex, som används för att redigera gener. När extracellulära vesiklar laddade med Cre-rekombinas injicerades i hjärnan på möss sågs en betydande förändring av celler i hjärnstrukturerna hippocampus och cortex.

–  Detta ger hopp om att kunna använda gensaxen CRISPR/Cas9 eller liknande verktyg för att behandla svåra genetiska sjukdomar i det centrala nervsystemet, såsom Huntingtons sjukdom och spinal muskelatrofi, säger Xiuming Liang.

Forskarna visade också att tekniken kunde användas för att behandla systemisk inflammation hos möss.

Studien genomfördes inom Karolinska ATMP-centrum. Gemensamma korresponderande författare till studien är Xiuming Liang, Joel Nordin och Samir EL Andaloussi.