Стентирование сосудов спасает жизни многих тысяч больных, но этот метод не лишен побочных эффектов и осложнений, таких как артериальный рестеноз и тромбоз. В июньском номере журнала The FASEB Journal сообщается о разработке нового метода доставки генов посредством наночастиц, позволяющего решить многие проблемы, связанные с использованием генно-терапевтических векторов, и предотвращающего осложнения, сопровождающие стентирование. В качестве платформы для целевой доставки генов новая стратегия использует стенты. Гены доставляются в клетки в местах травм артерий, не вызывая нежелательных побочных эффектов, в том числе, системного характера.

Генная терапия – перспективная стратегия лечения сосудистых заболеваний. Тем не менее, для ее перевода в клиническую практику требуются фармацевтические носители, способные обеспечить эффективную сайт-специфическую доставку, а также длительную экспрессию трансгенов в кровеносных сосудах. Хотя лишенный способности к репликации аденовирус обладает несколькими важными преимуществами в качестве вектора для сосудистой генной терапии, его клиническое применение ограничено быстрой инактивацией – одной из ключевых проблем любого метода генной терапии, недостаточно эффективной доставкой в клетки сосудов и серьезными побочными эффектами. Исследователи предположили, что загруженные аденовирусом магнитные наночастицы (MNPs), основанные на олеате цинка, позволят повысить эффективность переноса генетического материала в клетки артерий и защитить аденовирусы от инактивации нейтрализующими факторами.

«Это исследование может помочь преодолеть ряд барьеров на пути к переводу экспериментальных генно-терапевтических подходов в клиническую практику»,  – говорит Майкл Черный (Michael Chorny), PhD, участник исследования, из отделения кардиологии Научно-исследовательского педиатрического центра Абрамсона (Abramson Pediatric Research Center) детской больницы Филадельфии в Пенсильвании. «Приближение генной терапии к клиническому применению является шагом к разработке более безопасных и эффективных методов лечения сердечно-сосудистых заболеваний».

Чтобы продемонстрировать возможность эффективной доставки генов, не вызывающей к тому же побочных эффектов, посредством биосовместимых магнитных наночастиц доктор Черный и его коллеги сначала провели ряд экспериментов с сосудистыми (эндотелиальными и гладкомышечными) клетками in vitro. Несмотря на трудности, всегда сопровождавшие доставку генов в эти клетки, их исследования показали, что в магнитных условиях загруженные генами наночастицы эффективно доставляли свой груз, особенно по сравнению с обычными генно-терапевтическими векторами.

Затем исследователи перешли к адресной доставке генов с помощью своих наночастиц к стентированным артериям крыс. Экспрессия адресно доставленных к стенту генов у таких животных была значительно выше, чем у крыс контрольных групп, которым вводились либо эквивалентная доза аденовирусов, либо немагнитные наночастицы. Кроме того, магнитные наночастицы позволили добиться значительно более активной экспрессии генов в стентированных артериях по сравнению с другими органами и тканями.

«Это новый и очень интересный подход, показывающий, что инвестиции в различные области фундаментальной науки со временем себя оправдывают», – прокомментировал успех группы главный редактор The FASEB Journal Джеральд Вейсманн (Gerald Weissmann), MD. «Когда были разработаны первые наночастицы и когда был идентифицирован первый ген человеческого заболевания, который можно скорректировать, никто не мог и подумать, что эти два достижения однажды объединятся, чтобы спасать жизни».

Оригинальная статья Site-specific gene delivery to stented arteries using magnetically guided zinc oleate-based nanoparticles loaded with adenoviral vectors