Non-Viral Nucleic Acid Delivery: Key Challenges and Future Directions

Mahmoud Elsabahy1, Adil Nazarali2 and Marianna Foldvari1,*

1                                                                                                                                                                                                                                                                             2

School of Pharmacy, University of Waterloo, 10 Victoria St. S, Kitchener (ON) N2G 1C5, Canada; Laboratory of Molecular Biology, College of Pharmacy and Nutrition, University of Saskatchewan, 110 Science Place, Saskatoon (SK) S7N 5C9, Canada

Abstract: Gene therapy holds the promise of correcting a genetic defect. It can be achieved with the introduction of a normal wild-type transgene into specific cells of the patient where the endogenous gene is underexpressing or by the introduction of a therapeutic agent, such as, antisense oligonucleotides (AON) or small interfering RNA (siRNA) to inhibit transcription and/or translation of an overexpressing endogenous gene or a cancer causing oncogene. Gene therapy has been utilized for vaccination and for the treatment of several diseases, such as, cancer, viral infections and dermatological diseases. However, there are many hurdles to overcome in developing effective gene-based therapeutics, including cellular barriers, enzymatic degradation and rapid clearance after administration. Successful transfer of nucleic acids (e.g. plasmid DNA, AON, siRNA, small hairpin RNA and micro RNA) into cells usually relies on the use of efficient carriers, commonly viral or non-viral vectors. Presently, viral vectors are more efficient than non-viral systems. However, immunogenicity, inflammatory reactions and problems associated with scale-up limit their clinical use. The ideal carriers for gene delivery should be safe and yet ensure that the DNA/RNA survives the extra- and intracellular environment and efficiently transfer to the appropriate cellular compartments. This review discusses some of the strategies that have been employed to overcome the barriers towards successful gene delivery. 

چکـیده:

 ژن درمانی وعده اصلاح یک نقص ژنتیکی را به همراه دارد. این کار رابا ورود یک ترانس ژن از نوع وحشی به درون سلول های خاص بیمار که در آن ژن درون زا در حال انتقال است و یا یک عامل درمانی، مانند، oligonucleotides سنس (AON) و یا RNA تداخل کوچک (siRNA به) برای مهار نسخه برداری و / یا تبدیل ژن درون زا با انتقال بالا و یا یک سرطانی که باعث تبدیل سلول های نرمال به سلولهای تومور سرطانی میشود ، انجام میگیرد. ژن درمانی برای واکسیناسیون و برای درمان بیماری های مختلف، مانند، سرطان، عفونت های ویروسی و پوست استفاده میشود. با این حال، موانع بسیاری برای توسعه درمان مبتنی بر ژن موثر، از جمله موانع سلولی، تخریب آنزیمی و پاکسازی سریع پس از اجرا وجود دارد. انتقال موفق از اسیدهای نوکلئیک (به عنوان مثال پلاسمید DNA، AON، siRNA ، RNA سنجاق سر کوچک و RNA میکرو) بدرون سلولها سلول معمولا متکی به استفاده از حامل های کارآمد ،بردارهای معمولا ویروسی یا غیر ویروسی می باشد. در حال حاضر، بردارها ویروسی کارآمد تر از سیستم های غیر ویروسی هستند. با این حال، ایمنی زایی، واکنش های التهابی و مشکلات مرتبط با مقیاس بالا  استفاده بالینی آن را با محدودیت مواجه میکنند.ناقال های ایده آل برای انتقال ژن باید امن بوده و در عین حال اطمینان حاصل شود که DNA / RNA در محیط داخل سلولی و بیرون آن زنده می ماند و بطور کارآمد انتقال به محفظه سلولی مناسب انجام می گیرد. این بررسی به بحث در خصوص برخی از استراتژی های که  برای غلبه بر موانع  انتقال ژن مورد استفاده قرار گرفته اند می پردازد .

کد:tahvil asid

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

رمز فایل :www.downloadmaghaleh.com