Grafische samenvatting van de ontwikkeling van Vedische en VFIC -systemen voor intracellulaire eiwitafgifte met hoge efficiëntie in vitro en in vivo. Credit: Natuurcommunicatie (2025). Doi: 10.1038/s41467-025-59377-y. https://www.nature.com/articles/S41467-025-59377-y
Onderzoekers van Karolinska Institutet hebben een techniek ontwikkeld die efficiënte afgifte van therapeutische eiwitten en RNA aan cellen mogelijk maakt. De methode, gepubliceerd in Natuurcommunicatietoont veelbelovende resultaten in dierstudies om geneditors en eiwitherapeutica te leveren.
De methode is gebaseerd op zogenaamde extracellulaire blaasjes (EV’s), kleine bellen die van nature worden uitgescheiden door cellen en biologisch actieve moleculen tussen cellen kunnen transporteren. Onderzoekers zijn er nu in geslaagd om deze bubbels te verbeteren door twee belangrijke componenten te introduceren: een klein deel van een bacterieel eiwit genaamd intein en een zogenaamde fusogeen eiwit uit een virus.
Het fusogene eiwit helpt de bubbels om te fuseren met het endosomale membraan en hun inhoud in de cel af te geven, terwijl de inteïne zichzelf kan snijden en zo kan helpen therapeutische eiwitten in de cel vrij te geven.
“Deze innovatieve engineeringstrategie is een belangrijke stap voorwaarts voor extracellulaire blaasjestechnologie, waardoor belangrijke barrières zoals slechte endosomale ontsnapping en beperkte intracellulaire release effectief worden overwonnen”, zegt professor Samir El Andaloussi, laatste auteur van de studie en onderzoeker bij het Department of Laboratory Medicine.
“Onze in vivo bevindingen benadrukken het potentieel van ontwikkelde EV’s als een veelzijdig platform voor het leveren van therapeutica om een breed scala van aandoeningen te behandelen, waaronder systemische ontsteking, genetische ziekten en neurologische aandoeningen.”
De eerste auteur van de studie, Dr. Xiuming Liang bij het Department of Laboratory Medicine, voegt eraan toe: “Door de efficiëntie en betrouwbaarheid van therapeutische levering in doelcellen te verbeteren, kan deze technologie de toepassing van geavanceerde medicijnen aanzienlijk verbreden.”
Hersenveranderingen bij muizen
In experimenten met cellen en levende dieren konden de onderzoekers CRE -recombinase efficiënt leveren, een eiwit dat DNA kan snijden en plakken en CAS9/sGRNA -complexen, die worden gebruikt om genen te bewerken. Wanneer extracellulaire blaasjes werden geladen met CRE -recombinase werden geïnjecteerd in de hersenen van muizen, werd een significante verandering in cellen in de hersenstructuren van de hippocampus en cortex waargenomen.
“Dit geeft hoop om de CRISPR/CAS9 -genschaar of soortgelijke hulpmiddelen te gebruiken om ernstige genetische ziekten van het centrale zenuwstelsel te behandelen, zoals de ziekte van Huntington en spinale atrofie van spinale”, zegt Liang.
De onderzoekers hebben ook aangetoond dat de techniek kon worden gebruikt om systemische ontsteking bij muizen te behandelen.
Meer informatie:
Xiuming Liang et al, engineering van extracellulaire blaasjes voor efficiënte intracellulaire afgifte van multimodale therapeutica, waaronder genoomeditors, Natuurcommunicatie (2025). Doi: 10.1038/s41467-025-59377-y. www.nature.com/articles/S41467-025-59377-y
Dagboekinformatie:
Natuurcommunicatie
Verstrekt door Karolinska Institutet
