Tissue-targeted lipid-based nanoparticles for gene therapy: application to Fabry disease

• Autores: Julen Rodríguez Castejón
• Directores de la Tesis: Alicia Rodríguez Gascón (codir. tes.), Ana del Pozo Rodríguez (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad del País Vasco - Euskal Herriko Unibertsitatea ( España ) en 2024
• Idioma: inglés
• Número de páginas: 316
• Títulos paralelos:
  • Ehunetara bideratutako nanopartikula lipidikoak gene-terapiarako: aplikazioa Fabry gaixotasunean
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Investigación y Evaluación de Medicamentos. Aplicación de la Tecnología Farmacéutica al Desarrollo de Terapias Avanzadas por la Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea
• Menciones:
  • Internacional
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Materias:
  • Ciencias médicas
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: ADDI
• Resumen

  • La enfermedad de Fabry (EF), es una enfermedad monogénica causada por mutaciones en el gen que codifica la enzima lisosomal α-Galactosidasa A (α-Gal A), y que cursa con acumulación de glicoesfingolípidos en los lisosomas celulares. Es una buena candidata para ser tratada mediante terapia de suplementación génica, ya que se debe a la alteración de un único gen. Las nanopartículas lipídicas son actualmente los sistemas no virales más eficaces para la administración de ácidos nucleicos, y su funcionalización permite dirigirlas a los órganos de interés. En la EF, se pueden dirigir a los tejidos más afectados por la enfermedad (corazón, riñones, cerebro, células del músculo liso o células endoteliales), o a órganos que pueden actuar como fábrica de la α-Gal A, como, por ejemplo, el hígado, para que esta sea liberada a sangre y captada por los tejidos afectados. El objetivo de esta tesis doctoral fue el desarrollo de vectores lipídicos dirigidos a hígado o células endoteliales, como sistemas de administración de un ADN plasmídico que codifica la α-Gal A, para el tratamiento de la EF mediante suplementación génica. Para la vectorización a hígado, se evaluaron diferentes ligandos del receptor de asialoglicoproteina, presente en la superficie de los hepatocitos: galactomanano (GM) y asialofetuina (AF). Tras la caracterización fisicoquímica de los vectores lipídicos y su evaluación in vitro, las formulaciones se administraron por vía intravenosa a ratones "knockout" para la α-Gal A, modelo de la EF. La funcionalización con GM incrementó la actividad α-Gal A a niveles clínicamente relevantes en plasma, hígado, corazón y riñones. En el caso de la funcionalización con AF, a pesar de que se incrementó la eficacia in vitro, los vectores no fueron capaces de incrementar la actividad α-Gal A in vivo. Por otro lado, la vehiculización a células endoteliales se llevó a cabo funcionalizando las nanopartículas lipídicas con un anticuerpo que reconoce la molécula de adhesión E-selectina. En un modelo celular de la EF (células IMFE-1) esta formulación demostró una mayor asociación celular y un aumento en la eficacia de transfección respecto a vectores no funcionalizados. Los resultados de esta tesis doctoral muestran el potencial de los vectores no virales lipídicos para tratar la EF mediante suplementación génica.