Wetenschappers in China onderzoeken nieuwe manieren om kanker te behandelen met behulp van gentherapie. We ontdekken hoe hun werk de inspiratie vormde voor dit prachtige en ingewikkelde ontwerp op de omslag van Polymeerchemie .

Gentherapie is een manier om ziekte te behandelen door het DNA van een patiënt te veranderen – het vervangen of verstoren van defecte genen. Een belangrijke stap in dit proces is genafgifte, waarbij vreemd DNA in een gastheercel wordt ingebracht. Het proces vereist meestal een drager, een groot molecuul zoals een polymeer, om het DNA door het lichaam naar het doelgebied te transporteren.

Yongzhuo Huang, van het Shanghai Institute of Materia Medica (SIMM), samen met collega's van verschillende Chinese universiteiten, ontwerpt medicijndragers om DNA af te leveren voor de behandeling van kankergezwellen.

Yongzhuo:Genafgifte staat voor veel uitdagingen, zoals instabiliteit in de bloedbaan, gebrek aan gerichte bezorgfunctie, en problemen met de biocompatibiliteit van de geneesmiddeldragers.

Het hoogmoleculaire polymeer polyethyleenimine (PEI) is de meest gebruikte polymere gendrager. Echter, het heeft normaal gesproken een slechte biocompatibiliteit vanwege de niet-afbreekbaarheid, grotendeels beperken van de klinische vertaling.

De CPP is kationisch (positief geladen), en kan binden met de anionische (negatief geladen) gengeneesmiddelen, een nanogestructureerd complex vormen. Bovendien, Op CPP gebaseerde levering wordt een "Trojaans paard"-techniek genoemd, omdat de CPP verschillende medicijnen door biobarrières zoals celmembranen kan dragen.

Dit systeem levert op efficiënte wijze een DNA af dat codeert voor een signaaleiwit genaamd TRAIL aan de tumor; TRAIL kan apoptose – celdood – activeren en de kankercellen doden, terwijl de normale cellen gespaard blijven.

De gemannosyleerde PEI-CPP verbeterde niet alleen de efficiëntie van genafgifte, maar verbeterde ook de effectiviteit van de behandeling en verminderde bijwerkingen.

Yongzhuo:Toen we een schematische illustratie van de DNA-keten tekenden, het dubbelstrengs patroon deed ons denken aan prachtige staartveren van vogels. Het leek ons ​​natuurlijk om de peptideketens te vergelijken met de uitrekkende vleugels. We hebben ook de structuur van suikermannose getekend, die eruitzag als een kroon. We vormden een idee rond deze elementen, en kwam met een voorlopige schets. We besloten een unieke mascotte te ontwerpen, genaamd Fenghuang, voor dit DNA-afgiftesysteem. Fenghuang is de Chinese mythologische vogel die traditioneel vrede symboliseert, welvaart of geluk.

We kwamen toen bij Dr. Kai Li, een voormalige collega bij SIMM, die ons vriendelijk heeft geholpen en het prachtige kunstwerk met succes heeft afgerond.