BEIJING — Un nuevo sistema de entrega de nanopartículas silencia el gen Polo-like Kinase 1 (PLK1) en células de glioma mediante ARN interferente (siRNA), lo que inhibe su crecimiento. Los científicos sintetizaron el nanocarrier PAH-AM-PEG-ApoE, conocido como PAPA, para transportar siPLK1 directamente a las células tumorales del cerebro.

El sistema comienza con PAH-AM, un polímero catiónico patentado desarrollado en el laboratorio de los investigadores; Este se unió con polietilenglicol mediante una reacción basada en metanol usando DMTMM como agente condensador. Las condiciones se mantuvieron frías, a 3-5°C, durante 22 horas después de añadir trietilamina — El resultado fue PAH-AM-PEG, un sólido amarillo tras la purificación mediante centrifugación y lavados con acetonitrilo.

Luego se adjuntó el péptido ApoE(159-167), obtenido de Motif Biotech. Los investigadores disolvieron 3 gramos de PAH-AM-PEG en metanol y lo mezclaron con el péptido en una solución de PBS-metanol. Tras 43 horas a temperatura ambiente y 48 horas de dialisis, el secado criogénico produjo el polvo esponjoso PAPA.

Para cargar siPLK1, el equipo utilizó autoensamblaje electrostático. Disolvieron 10 mg de PAPA en agua tratada con DEPC, filtraron estérilmente y lo incubaron con 0,04 mg de siRNA en proporciones de 1:1 a 3:1. La unión óptima se alcanzó en proporciones más altas, confirmada por electroforesis en gel de agarosa en geles del 1% a 100V durante 30 minutos. Los geles brillaron bajo luz UV, mostrando que el siRNA estaba completamente atrapado a una proporción de masa de 2,5:1.

La caracterización de partículas mediante el Zetasizer Nano ZS de Malvern reveló tamaños y potenciales zeta adecuados para la entrega. La microscopía electrónica de barrido capturó la morfología de las nanoestructuras. En pruebas de liberación, el siPLK1 marcado con FAM se liberó lentamente de bolsas de dialisis en PBS a pH 7,4. Las lecturas de fluorescencia a 488/518 nm rastrearon la liberación acumulada durante 24 horas.

La estabilidad destacó. PAPA protegió el siPLK1 de 10 μg/mL de RNasa A a 37°C. El siRNA libre se degradó en horas, según ensayos en gel, pero las nanopartículas protegieron su carga hasta 6 horas. Los ensayos de estabilidad en suero demostraron una mayor resistencia.

El sistema se dirige a células de glioma humano U87MG, cultivadas en RPMI-1640 con suero fetal bovino de Wuhan Pnosay. Se usaron ratones BALB/C de 6 a 8 semanas de edad de la Universidad de Yangzhou para modelar pruebas in vivo. Los instrumentos incluyeron microscopios Olympus de Tokio y equipos de PCR de Thermo Fisher de Nueva York. Secuencias de siRNA: siPLK1 sentido 5′-CCCGAGGUGCUGAGCAAGAAAdTdT-3′, antisentido 5′-UUUCUUGCUCUCAGCACCUCGGGGdTdT-3′. El control negativo siNC utilizó una secuencia desordenada.

El glioma sigue siendo mortal debido a la barrera hematoencefálica. La imitación de ApoE en PAPA mejora la penetración en el cerebro. La inhibición de PLK1 interrumpe la mitosis en células cancerosas. Los datos iniciales sugieren que PAPA@siPLK1 reduce eficazmente los tumores. Los resultados completos in vivo esperan publicación.

Según el estudio publicado en AAPS PharmSciTech, esta plataforma avanza en terapias dirigidas. Los investigadores optimizaron cada paso, desde los rendimientos de síntesis hasta los desplazamientos en gel. Etiquetas fluorescentes Cy7 y FAM rastrearon la entrega en células y ratones.