聚(β-氨基酯)在制備提高基因藥物對細胞轉染效率的試劑中的應用制造技術

本發明專利技術提供了聚(β?氨基酯)在制備提高基因藥物對細胞轉染效率的試劑中的應用，本發明專利技術屬于基因轉染技術領域。本發明專利技術提供了四種聚(β?氨基酯)作為基因藥物載體在細胞轉染試劑中的應用。在人結腸癌細胞(HCT?116)中，P?Philic和R?Amphilic分別在高和低聚合物/DNA重量比下獲得了更高的基因轉染率。重要的是，R?Amphilic可以有效地將編碼腫瘤壞死因子相關的凋亡誘導配體(TRAIL)的基因轉移到人軟骨肉瘤細胞SW1353中，誘導其凋亡，這突顯了它在癌癥基因治療中的潛在應用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及基因藥物轉染，尤其涉及聚(β-氨基酯)作為轉染載體在制備提高基因藥物對人結腸癌細胞轉染效率的試劑中的應用。

技術介紹

1、隨著人類基因組計劃的完成，越來越多的疾病相關基因被發現。因此，基因治療已經成為預防和治療各種遺傳性和獲得性疾病的最有前途的方法之一。值得注意的是，幾種小干擾rna和信使核糖核酸療法已獲得美國食品和藥物管理局(fda)的批準，用于治療遺傳性轉甲狀腺素淀粉樣變性。要充分釋放基因治療的治療潛力，必須解決兩個關鍵方面。首先，大規模合成高穩定性的dna和rna是必不可少的，這一壯舉是由于生物技術的快速進步而成為可能的。其次，開發安全高效的基因傳遞載體至關重要。裸露的dna和rna是高相對分子質量的生物大分子，攜帶大量的負電荷，這使得它們很難被靶細胞有效地吸收。此外，它們很容易被普遍存在的核酸酶降解。因此，直接給藥裸dna和rna通常只產生最小的治療效果。從這個角度來看，迫切需要開發臨床上可靠的基因傳遞載體，以克服這些限制，并增強dna和rna治療藥物對預期細胞或組織的傳遞。

2、到目前為止，已經開發了一系列廣泛的基因傳遞載體。病毒基因載體通常表現出更高的基因轉染率，但與插入突變的潛在風險有關，盡管目前大多數臨床試驗仍然嚴重依賴病毒基因載體。相比之下，非病毒基因傳遞載體，包括脂質、脂質納米粒(lnps)、聚合物、無機納米粒等，提供了更好的安全性，但通常表現出較低的基因轉染率。通過對化學成分、拓撲結構和轉染參數的精心優化，人們已經做出了廣泛的努力，以最大化非病毒基因載體的安全性和轉染效率。在迄今為止開發的各種非病毒基因載體中，聚(β-氨基酯)paes是最有前途的候選基因之一。這些聚合物在基因轉染方面顯示出了巨大的潛力。lynn和langer于2000年首次引入pae用于基因轉染。paes可以在溫和的反應條件下，通過胺與二丙烯酸酯或三丙烯酸酯的共軛加成反應合成。各種商業上可獲得的胺和丙烯酸酯的可用性使得能夠通過簡單地調整單體組合和原料比例來靈活地調節化學成分、相對分子質量和末端官能度。利用高通量合成技術，anderson等人成功地制備了超過2350個線性pae(lpae)。通過對基因轉染效率和安全性的系統評估，他們確定了幾種lpae，它們在不同類型的細胞中表現出優越的轉染能力，甚至在人類干細胞中的基因輸送性能方面與病毒載體相媲美。還建立了paes的化學組成、相對分子質量、末端官能度和轉染性之間的關系。最有效的lpae進一步演變為商業化產品xfect。認識pae拓撲結構的關鍵作用和末端基團數目來決定它們的整體基因轉染效率，我們開發了高度分支的paes(hpaes)，星形pae(spae)，和環狀pae(cpaes)。結果表明，樹枝狀和星形結構顯著提高了paes的基因轉染率，而環狀結構則降低了paes的細胞毒性。這些進展突顯了pae作為多功能和有效的非病毒基因遞送載體的潛力，提供了高安全性和高效的轉染能力。但是不同載體對不同細胞的轉染效率不同，因此，有必要尋找特定細胞的特定轉染載體。

技術實現思路

1、本專利技術的目的在于提供聚(β-氨基酯)作為轉染載體在制備提高基因藥物對細胞轉染效率的試劑中的應用。

2、為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供以下技術方案：

3、本專利技術提供了聚(β-氨基酯)在制備提高基因藥物對細胞轉染效率的試劑中的應用。

4、優選的，所述聚(β-氨基酯)為p-philic、p-phobic、r-amphilic或b-amphilic。

5、優選的，所述聚(β-氨基酯)與基因藥物的質量比為5～20:1。

6、優選的，所述細胞為人結腸癌細胞、人輸尿管上皮永生化細胞、人膀胱移行癌細胞或人軟骨肉瘤細胞。

7、優選的，所述人結腸癌細胞為hct-116。

8、優選的，所述聚(β-氨基酯)為r-amphilic時，所述r-amphilic與基因藥物的質量比為4～6：1。

9、優選的，所述聚(β-氨基酯)為p-philic時，所述p-philic與基因藥物的質量比為8～12：1。

10、本專利技術提供了四種聚(β-氨基酯)作為基因藥物載體在細胞轉染試劑中的應用。在人膀胱移行細胞癌(um-uc-3)中，親水性pae(p-philic)和兩親性pae隨機共聚物(r-amphilic)表現出相對較高的基因轉染率，而在人膀胱上皮永生化細胞(sv-huc-1)中，疏水性pae(p-phobic)、r-amphilic和兩親性pae嵌段共聚物(b-amphilic)表現出較高的基因轉染率。無論細胞類型如何，兩親性pae嵌段共聚物(b-amphilic)的基因轉染率往往較低。此外，在人結腸癌細胞(hct-116)中，p-philic和r-amphilic分別在高和低聚合物/dna重量比下獲得了更高的基因轉染率。重要的是，r-amphilic可以有效地將編碼腫瘤壞死因子相關的凋亡誘導配體(trail)的基因轉移到人軟骨肉瘤細胞sw1353中，誘導其凋亡，這突顯了它在癌癥基因治療中的潛在應用。

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【技術保護點】

1.聚(β-氨基酯)在制備提高基因藥物對細胞轉染效率的試劑中的應用。

2.如權利要求1所述的應用，其特征在于，所述聚(β-氨基酯)為P-Philic、P-Phobic、R-Amphilic或B-Amphilic。

3.如權利要求2所述的應用，其特征在于，所述聚(β-氨基酯)與基因藥物的質量比為5～10:1。

4.如權利要求3所述的應用，其特征在于，所述細胞為人結腸癌細胞、人輸尿管上皮永生化細胞、人膀胱移行癌細胞或人軟骨肉瘤細胞。

5.如權利要求3所述的應用，其特征在于，所述人結腸癌細胞為HCT-116。

6.如權利要求5所述的應用，其特征在于，所述聚(β-氨基酯)為R-Amphilic時，所述R-Amphilic與基因藥物的質量比為4～6：1。

7.如權利要求5所述的應用，其特征在于，所述聚(β-氨基酯)為P-Philic時，所述P-Philic與基因藥物的質量比為8～12：1。

【技術特征摘要】

1.聚(β-氨基酯)在制備提高基因藥物對細胞轉染效率的試劑中的應用。

2.如權利要求1所述的應用，其特征在于，所述聚(β-氨基酯)為p-philic、p-phobic、r-amphilic或b-amphilic。

3.如權利要求2所述的應用，其特征在于，所述聚(β-氨基酯)與基因藥物的質量比為5～10:1。

4.如權利要求3所述的應用，其特征在于，所述細胞為人結腸癌細胞、人輸尿管上皮永生化細胞...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭磊，張志永，周德重，陳爭菊，張興嵩，黃冬冬，孟慶磊，
申請(專利權)人：北京百替生物技術有限公司，
類型：發明
國別省市：