Hocheffizienter Gentransfer in Skelettmuskulatur vermittelt durch elektrische Impulse

Die Genabgabe an Skelettmuskeln ist eine vielversprechende Strategie zur Behandlung von Muskelstörungen und für die systemische Sekretion therapeutischer Proteine. Allerdings müssen die aktuellen Technologien zur DNA-Abgabe in Bezug auf sowohl das Ausdrucksniveau als auch die interindividuellen Variabilität verbessert werden. Wir berichten über einen sehr effizienten Plasmid-DNA-Transfer in Muskelfasern durch die Verwendung von Rechteckimpulsen mit niedriger Feldstärke (weniger als 300 V/cm) und langer Dauer (mehr als 1 ms). Im Gegensatz zur durch Elektropermeabilisierung induzierten Aufnahme kleiner Moleküle in Muskelfasern, muss Plasmid-DNA während der elektrischen Impulse im Gewebe vorhanden sein, was auf einen direkten Effekt des elektrischen Feldes auf die DNA während des Elektrotransfers hinweist. Diese i.m. Elektrotransfer-Methode erhöht das Ausdrucksniveau von Reporter- und therapeutischen Genen um mehrere Größenordnungen in verschiedenen Muskeln von Maus, Ratte, Kaninchen und Affe. Darüber hinaus verringert der i.m. Elektrotransfer die Variabilität erheblich. Die Stabilität des Ausdrucks wurde für mindestens 9 Monate beobachtet. Mit einem pCMV-FGF1-Plasmid, das für Fibronektinwachstumsfaktor 1 kodiert, wurde dieses Protein in der Mehrheit der Muskelfasern, die den elektrischen Pulsen ausgesetzt waren, immunologisch nachgewiesen. Der DNA-Elektrotransfer in Muskeln könnte breite Anwendungen in der Gentherapie und in physiologischen, pharmakologischen und entwicklungsbiologischen Studien haben.