전기적으로 안정화된 DNA–펩타이드 복합체를 이용한 근육 세포에 대한 표적 유전자 전달 인 비트로 및 인 비보

유전자 요법에서 최대 치료 효과를 얻기 위해서는 유전적 구조물이 선택적으로 목표 조직 및 세포 내 구획에 필요한 농도로 전달되어야 한다. 근육은 생체 내 전이하는 데 가장 도전적인 조직 중 하나로, 비바이러스성 핵산 전달을 위한 표적 운반체 개발은 여전히 중요한 이슈로 남아 있다. 우리는 유전자 전달을 위한 근육 조직을 표적으로 하는 펩타이드(SMTP)가 부착된 글루타민산–히스티딘이 풍부한 폴리머로 코팅된 플라스미드 DNA와 아르기닌–히스티딘이 풍부한 펩타이드 기반 운반체의 삼원 복합체를 연구하였다. 폴리아이온 처리 후 삼원 복합체의 완화는 에티디움 브로마이드 배치 분석을 사용하여 평가하였다. 개발된 폴리플렉스는 C2C12 근육 모세포를 완전 배양 조건에서 주입하는 데 사용되었으며, Alamar Blue 분석을 통해 독성 특성을 분석하고 lacZ와 GFP 보고 유전자의 발현 분석을 진행하였다. Duchenne 근이영양증 모델인 mdx 생쥐의 대퇴근육에 GFP 및 lacZ 유전자가 포함된 플라스미드를 전달한 후, GFP 형광과 β-갈락토시다제 활성이 검출되었다. SMTP 리간드 10 mol%로 수정된 삼원 폴리플렉스는 생체 내에서 수정되지 않은 대조 폴리플렉스에 비해 lacZ 유전자 발현이 2.3배 증가한 결과를 보였다. 따라서 개발한 DNA/운반체 복합체와 SMTP 수정 코팅이 무독성이며 폴리아이온 유도 완화에 대해 안정적이며, 근육 세포와 조직에 대한 표적 유전자 전달을 제공할 수 있음을 입증하였다. 이 연구의 결과는 면역화에서 유전성 신경근 질환의 개선에 이르는 다양한 치료 응용에 유용하다.