Проекты

Катионные липосомы – эффективные системы доставки лекарственных препаратов нового поколения

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Инженеры будущего» в секции «IT в медицине, биомедицинские технологии, медицинское приборостроение» среди индивидуальных работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: IT в медицине
Авторы работы: ГБОУ Школа № 1584
Предметы: Биология, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Инженеры будущего» 16−17 апреля 2018 года

Введение

Генная терапия основана на введении терапевтических нуклеиновых кислот (НК) в клетки-мишени для лечения наследственных и приобрет`нных заболеваний. Основной проблемой является доставка НК в клетки-мишени. Катионные липосомы являются одной из перспективных систем доставок НК. Электростатическое взаимодействие положительно заряженных катионных липосом и отрицательно заряженных молекул НК приводит к образованию наноразмерных комплексов (липоплексов), которые связываются с отрицательно заряженной мембраной клетки и проникают внутрь.

Цель

Cоздание липосомальной системы доставки, обеспечивающей эффективное связывание с различными типами нуклеиновых кислот.

Материалы и методы

В качестве основных компонентов катионных липосом были использованы катионный липид 2X3 и нейтральный липид DOPE. Липосомы были приготовлены методом гидратации липидной плёнки с последующей обработкой ультразвуком. Были определены поверхностный заряд и размер катионных липосом, а также эффективность связывания с нуклеиновыми кислотами.

Результаты

Были получены катионные липосомы, состоящие из катионного липида 2Х3 и нейтрального липида DOPE, определены их физико-химические характеристики (поверхностный заряд и размер). Методом простого смешивания были приготовлены комплексы катионных липосом с различными типами НК. С помощью гель-электрофореза и флуоресцентной спектроскопии было показано, что при различном соотношении компонентов комплексов наблюдается различная эффективность связывания, а максимальное включение НК в состав комплекса происходит при соотношении P/N=1/2 и выше.

Выводы

Были получены катионные липосомы 2Х3:DOPE и изучены их физико-химические характеристики (поверхностный заряд и размер). Было показано, что липосомы способны образовывать комплексы с различными типами нуклеиновых кислот, а при соотношении компонентов комплексов P/N=1/2 и выше наблюдается максимальная эффективность связывания. Таким образом, эти катионные липосомы могут использоваться для доставки лекарственных препаратов нового поколения – нуклеиновых кислот для лечения широкого спектра заболеваний