VEGFC-loaded Lignin Nanoparticles

Thu, 24 Apr 2025 00:00:00 +0000

Vaskulaarinen endoteelinen kasvutekijä C (lyhennettynä joko VEGFC tai VEGF-C) on käytetty useissa regeneratiivisen lääketieteen prekliinisissä malleissa. Sen mahdolliset sovellukset ulottuvat vaurioituneen sydänkudoksen korjaamisesta neurodegeneratiivisten sairauksien hoitoon . Vaikka vaurioituneen sydämen ja aivojen korjaaminen ei ole tällä hetkellä realistista, VEGFC tarjoaa kuitenkin toivon pilkahduksen potilaille, joilla on lymfedeema — krooninen sairaus, jota voidaan tällä hetkellä hoitaa vain oireenmukaisesti. Lupaavista prekliinisistä ja jopa joistakin kliinisistä tutkimustuloksista huolimatta yksi keskeinen este on kuitenkin edelleen olemassa: tehokas annostelu. Nykyinen kärkikandidaatti, adenoviruksen välittämä VEGFC (AdVEGFC) -geeniterapia, oli edennyt vaiheen II kliinisiin tutkimuksiin, mutta tulokset olivat epäselvät . Yksi mahdollinen selitys on, että AdVEGFC:n tuottaman VEGFC:n määrä tai tuotannon kesto on riittämätön. Sen nopea inaktivoituminen immuunijärjestelmän toimesta on kaksiteräinen miekka: se tekee siitä turvallisen, mutta ehkä ei kovin tehokkaan lääkkeen. Tämä puute on herättänyt kiinnostusta uusia annostelujärjestelmiä kohtaan, jotka ohittavat immuunijärjestelmän ja tarjoavat samalla hallitun ja pitkäkestoisen vapautumisen. Uusimmassa esijulkaisussamme tutkimme ligniinin nanopartikkelien (LNP:t) potentiaalia VEGFC:n kantajina synteesistä stabiilisuuteen. Miksi ligniini? Ligniini, joka on kasvisolujen seinämien pääkomponentti, on maapallon toiseksi yleisin biopolymeeri, ja sitä voidaan uuttaa monista eri lähteistä ja syntetisoida nanopartikkeleiksi.Vakauskokeemme osoittivat, että VEGFC on itsessään suhteellisen vakaa. Se kestää helposti viikkojen varastoinnin korkeissa lämpötiloissa, ja olemme säilyttäneet sitä 4 °C:ssa vuoden ajan ilman merkittävää aktiivisuuden menetystä. Se on myös suhteellisen stabiili proteolyyttisten hyökkäysten suhteen. Trypsiini tai termolysiini eivät hajota sitä, ja se kestää jopa rajoitettua altistumista proteinaasi K:lle. Jäädytys ja sulatus kuitenkin aiheuttavat sen aktiivisuuden menetyksen (yksi sykli on hyväksyttävää, mutta 32 syklin jälkeen se on menettänyt suurimman osan aktiivisuudestaan). Siksi nanopartikkelien välitys ei välttämättä ole ratkaisevaa VEGFC:n suojaamisessa hajoamiselta, mutta sen suurin etu olisi pitkäkestoinen ja viivästetty vapautuminen. Ladimme VEGFC:n partikkeleihin ja arvioimme sen vapautumisprofiilia. Tuloksemme osoittavat paitsi onnistuneen kapseloinnin myös viivästyneen vapautumiskuvion, mikä viittaa siihen, että LNP:t voisivat toimia VEGFC:n hitaasti vapautuvana varastona. Havaitsimme, että VEGFC voi säilyä pitkään jopa itsessään, sillä ero paljaan VEGFC:n ja LNP:n välityksellä annostellun VEGFC:n välillä oli pienempi kuin olimme odottaneet. Muokatussa Ba/F3-VEGFR3/EpoR-biokokeessa paljas VEGFC ylläpiti solujen eloonjäämistä ja proliferaatiota yli viikon ajan, vaikkakaan myöhemmissä mittauspisteissä ei samalle tasolle kuin LNP:hen sitoutunut VEGFC. Aikaisempien tutkimusten perusteella selitämme VEGF-C:n luontaisen kyvyn ”pysyä paikallaan pitkään” sen affiniteetilla tiettyihin solunulkoisen matriisin komponentteihin ja solupintamolekyyleihin, kuten heparaanisulfaattiproteoglykaaneihin. Vaikka suurinta osaa näistä vuorovaikutuksista välittää VEGFC:n silk-homologinen domeeni (jota ei ollut tutkimuksessamme, jossa käytettiin kypsää VEGFC:tä), osa näistä vuorovaikutuskyvyistä näyttää säilyvän myös kypsässä VEGFC:ssä. Tällä tutkimuksella otimme ensimmäisen askeleen biologisten lääkkeiden nanopartikkelipohjaisen annostelun parissa. Tutkimuksemme tukee LNP:iden käyttökelpoisuutta vaihtoehtona virusvektoreille. Parannettavaa kuitenkin on. Yksi tapa parantaa viivästettyä vapautumista on muokata VEGFC:tä (kuten Güç et al tekivät). Sen sijaan, että muokattaisiin kypsää VEGF-C:tä koodaavaa cDNA:ta (kuten Güç et al. tekivät), saattaisi olla järkevää kokeilla pro-VEGFC:tä. Pro-VEGFC on nimittäin VEGFC:n endogeeninen, inaktiivinen ”latentti muoto”. Sitä aiomme kokeilla seuraavaksi. Tutustu koko esijulkaisuun saadaksesi yksityiskohtaiset tiedot menetelmistä ja aineistoista! Linkki esijulkaisuun: https://doi.org/10.1101/2025.04.23.649697

Nanoparticles on Michael’s Domain

VEGFC-loaded Lignin Nanoparticles