Development of cell-specific rnai delivery vectors based on poly(β-amino ester)s with therapeutic applications
- Autores: Pere Dosta Pons
- Directores de la Tesis: Salvador Borrós Gómez (dir. tes.), Víctor Ramos Pérez (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Ramon Llull ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Bioingeniería por la Universidad Ramón Llull
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
Los ARNs de interferencia han demostrado tener un potencial terapéutico muy prometedor para el tratamiento de enfermedades debidas a la desregulación génica. Se han estudiado y desarrollado distintas técnicas de liberación de ARNs, sin embargo, las dudas sobre su seguridad, especificidad celular y eficiencia de transfección hacen necesario el desarrollo de metodologías de liberación alternativas, capaces de conducir de forma selectiva y segura los ARNs de interferencia hasta su diana. Recientemente, formulaciones poliméricas basadas en poly(β-amino ester)s (pBAEs) han surgido como una prometedora alternativa para la liberación de ácidos nucleicos, debido a su baja toxicidad, alta biocompatibilidad y simple formulación química. Concretamente, en este trabajo, se ha sintetizado una nueva familia de pBAEs que incorpora diferentes oligopéptidos catiónicos y aniónicos, capaces de condensar ARNs en partículas con tamaños nanométricos. Además, se ha demostrado que variando la hidrofobicidad de su estructura, se obtienen formulaciones poliméricas con distintas propiedades biofísicas. Considerando todos estos factores, se han diseñado sistemas de liberación de ARNs con una mayor capacidad de almacenamiento, estabilidad y eficacia de transfección. Además, se ha observado que controlado la composición oligopeptidica de los pBAEs es posible formular poliplejos con una elevada especificad celular, tanto a nivel in vitro como in vivo. Consecuentemente, estos nuevos sistemas de liberación muestran un elevado potencial para el tratamiento de líneas celulares difíciles o delicadas de transfectar. Por ejemplo, la combinación de pBAEs modificados con arginina y ácido aspártico forman poliplejos capaces de liberar eficientemente y simultáneamente anti-OCT3 / 4 siRNA, anti-NANOG siRNA y RUNX-2 plásmido sobre Dental Pulp Pluripotent Stem Cells, mejorando su diferenciación osteogénica. Por otra parte, a nivel in vivo, se ha observado que la combinación de pBAEs modificados con lisina e histidina forma poliplejos capaces de liberar preferencialmente ácidos nucleicos sobre células endoteliales de la vasculatura.
Finalmente, los poliplejos se han optimizado con el fin de liberar ARNs mediante endocitosis mediada por receptor sobre células enfermas, evitando efectos no deseados sobre las células sanas del mismo tejido. Mediante un ensayo in vivo utilizando un modelo de ateroesclerosis en ratón, se ha demostrado que el sistema de liberación diseñado es capaz de regular la expresión génica sobre células endoteliales inflamadas.
En conclusión, esta tesis demuestra que un cuidadoso diseño en la formulación de los poliplejos de ARN permite la fabricación de sistemas de liberación estables, específicos y eficientes, dando como resultado, vectores de liberación adaptables en función de la su aplicación terapéutica.
