“pH-чувствительные интерполиэлектролитные комплексы а основе метакрилированных хитозана и гепарина для внутриклеточной доставки терапевтических генетических конструкций ”/срок обучения в СПбГУ:01.09.2019-26.07.2021/научный руководитель - Коржиков-Влах Виктор Александрович, доцент

  • Хазанова, Марина Александровна (руководитель)

Проект: исполнение гранта/договораисполнение гранта/договора в целом

Сведения о проекте

описание

Сегодня генная терапия является многообещающим методом лечения многих неизлечимых заболеваний, таких как рак и различные генетические заболевания.
Основная проблема, ограничивающая применение этой стратегии in vivo, - это сложность доставки в клетки больших, чувствительных к среде, отрицательно заряженных молекул при одновременном предотвращении их деградации. Кроме того, терапевтические полинуклеотиды сами по себе могут оказывать токсическое действие на здоровые клетки. Таким образом, становится очевидной необходимость разработки безопасных и эффективных систем доставки. Такие системы доставки должны защищать терапевтические полинуклеотиды от агрессивной среды организма и системного распространения до проникновения во внутриклеточное пространство клеток-мишеней, а затем начать быстрое высвобождение лекарства. Для этого необходимо разработать специальные «умные» системы, чувствительные к внешним раздражителям.
Одним из способов достижения «триггерного» высвобождения клеточной среды является метод, основанный на использовании чувствительных к стимулу наноносителей, оснащенных молекулярным механизмом «высвобождения нагрузки». .
В нашей предыдущей исследовательской работе использовались наногели на основе интерполиэлектролитных комплексов поли-L-лизина (PLL) с гепарином, модифицированных светочувствительным линкером, который разрушается в присутствии ближнего инфракрасного (NIR) излучения с центром длины волны 980 нм. G-RISC (исследование проводилось в сотрудничестве с Research Group Scheper, Институтом технической химии Университета Лейбница в Ганновере). Формирование наногелей было в первую очередь основано на электростатических взаимодействиях с образованием наноразмерных частиц гидрогеля.
Еще одно перспективное направление для разработки «умных» наноматериалов - это разработка материалов, чувствительных к действию pH. Различия в pH наблюдаются в биологических системах как на клеточном, так и на системном уровнях. Эти внеклеточные и внутриклеточные градиенты pH можно использовать для создания систем доставки лекарств, которые избирательно высвобождают транспортируемое лекарство в определенном месте действия.
Для создания улучшенных систем было решено разработать и реализовать стратегию ковалентного сшивания интерполиэлектролитных комплексов (IPEC) на основе метакрилатов хитозана и гепарина с использованием тиоленовой клик-химии . Использование специально синтезированного pH-чувствительного кетального сшивающего агента позволит получить системы, устойчивые во внеклеточной среде, но способные к деградации и высвобождению внутри клеток, а именно при кислом pH. к деградации линкера гепарин должен стать более подвижным и начать конкурировать с полинуклеотидом за электростатические взаимодействия с поликатионом. Гепарин, являясь сильным полиэлектролитом, должен вытеснять нуклеиновую кислоту из комплекса. Кислый внутриклеточный pH может использоваться в качестве стимула, запускающего высвобождение.
Вся химическая часть работ будет выполняться в Лаборатории биомедицинской химии Института химии Санкт-Петербургского государственного университета (LabBiomedChem IC СПбГУ) до прибытия заявителя. Биологическая часть проекта будет реализована в сотрудничестве с Институтом технической химии Университета Лейбница в Ганновере (ITC UH) в рамках программы GRISC. Многолетнее плодотворное сотрудничество с ITC UH и высокоразвитая инфраструктура этого университета позволяют нам рассчитывать на отличные результаты этого исследования.
Короткий заголовокpH-чувствительные интерполиэлектролитные комплексы на основе метакрилированных хитозана и гепарина для внутриклеточной доставки нуклеиновых кислот
АкронимGRISC 2021 1
СтатусНе запущено

Ключевые слова

  • системы доставки лекарств
  • генная терапия
  • биополимеры
  • биомедицина

Fingerprint

Просмотреть темы исследований, затронутые в этом проекте. Эти метки созданы на базе основных наград/грантов. Вместе они формируют уникальную картину активности.