Biokompatibilita a imunokompatibilita polymerů určených pro genovou terapii

Abstract

Cílem genové terapie je vyléčit onemocnění, která mají původ v genovém defektu. Terapie se v současnosti soustřeďuje zejména na léčbu nemocí způsobených defektem jediného genu (cystická fibróza, hemofilie, svalová dystrofie a řada dalších). Náš projekt byl zaměřen na vývoj systémů nevirového přenosu genů ex vivo, s hlavním zřetelem k vývoji terapeutických postupů pro léčbu degenerativních onemocnění sítnice a některých kardiovaskulárních onemocnění. Jako vektory pro vlastní přenos genu sloužily biodegradovatelné kationické polymery na bázi poly-α-aminokyselin. Buňky by měly být ex vivo transfekovány polyplexy, pak přeneseny na membránu, která následně bude implantována do subretinálního prostoru oka nebo bude tvořit obal kardiovaskulárních protéz. Za základ implantovatelných membrán byl zvolen polyimid (PI). Povrch membrány byl modifikován navázáním hydrogelu, který má zajistit lepší kontakt s buňkami. Naším cílem bylo otestovat bio- a imunokompatibilitní vlastnosti hydrogelu, kterým byl potažen povrch implantátů, a vybraných kationických polymerů a polyplexů. U hydrogelu na bázi methakrylamidem modifikované želatiny typu B jsme pozorovali velmi dobrou bio- i imunokompatibilitu, a to jak v in vitro testech, tak při in vivo subkutánních implantacích. In vitro jsme prokázali, že neindukuje lýzu...

Gene therapy is a potential strategy for treatment of diseases caused by a gene defect. Recent studies are involved particulary in the cure of diseases caused by single gene defect (cystic fibrosis, haemophilia, muscular dystrophy etc.). Our work is part of a project aiming at developing ex vivo non-viral gene delivery systems that could be used for the treatment of ocular and cardiovascular diseases. The gene vectors are biodegradable polymeric carriers based on poly-α-amino acids. These polyplexes should transfect target cells which are supposed to be seeded on polyimide membranes. The biodegradable polymer membrane will be implanted into the retina or used as a coating for cardiovascular prosthesis. As a cover of the implantable membranes we used polymerized methacrylamide-modified gelatin forming hydrogels and mediating a growth support for transfected cells. We focus on material bio- and immunocompatibility/immunoacceptability. The results indicated a very good bio- and immunocompatibility of the gelatin B hydrogel both in vitro and in vivo. The gelatin B hydrogel did not cause erythrocytes lysis, stimulation of proliferation (spontaneous or mitogen-induced) of mouse or human lymphoid cells, neither production of cytokines or NO in vitro. Histological examination following subcutaneous...