Nanopartículas sólidas lipídicas para terapia génica / Solid lipid nanoparticles for gene therapy

RESUMEN

La terapia génica consiste en la administración de ácidos nucleicos con el fin de modular la expresión de proteínas específicas y revertir así una enfermedad. Es una nueva área de la medicina con gran potencial para el tratamiento de enfermedades tanto hereditarias como adquiridas. Hasta ahora, los sistemas virales de administración de ácidos nucleicos han resultado eficaces, pero presentan importantes problemas de seguridad. Los vectores no virales, en cambio, son más seguros pero menos eficaces, aunque su eficacia ha aumentado significativamente en los últimos años. Esta revisión recoge la contribución de nuestro grupo de investigación al diseño de vectores no virales basados en nanopartículas sólidas lipídicas (SLNs) para terapia génica. Hemos estudiado la relación entre factores de la formulación con los procesos de internalización y disposición intracelular del material genético, que condicionan la eficacia de transfección, y por primera vez demostramos la capacidad de las SLNs para inducir la síntesis de una proteína tras su administración endovenosa a ratones. Esta revisión también recoge nuestros trabajos sobre la aplicación de las SLNs en el tratamiento de enfermedades infecciosas y enfermedades raras, como la retinosquisis juvenil ligada al cromosoma X, enfermedad en la que la retina está desestructurada debido a la deficiencia de la proteína retinosquisina. La administración de SLNs con el gen que codifica esta proteína en un modelo animal de esta enfermedad indujo la recuperación estructural de la retina. Los trabajos aquí recogidos muestran el gran potencial de las SLNs como sistemas de administración de ácidos nucleicos (AU)

ABSTRACT

Gene therapy is a rapidly advancing field with great potential for the treatment of genetic and acquired systemic diseases. This therapy requires the introduction of foreign genetic material in the target cells to modify a genetic sequence. Viral vectors are the most effective, but their application is limited by their immunogenicity, oncogenicity and the small size of the DNA they can transport. Non-viral vectors, however, are safer, lowered cost, and more reproducible and do not present DNA size limit. The main problem of nonviral systems is their low transfection efficiency, although it has improved during the last years. This review presents the contribution of our research group to the design and evaluation of SLNs based non-viral vectors for gene transfer. We report our studies about the relationship between formulation factors and cell uptake and intracellular trafficking of the genetic material, very important for transfection. We have shown, for the first time, the ability to induce transgene protein expression of the SLNs after endovenous administration to mice. This revision also reports our work about the potential application of SLNs to the treatment of infectious and rare diseases, as the X-linked juvenile retinoschisis, a retinal disorder due to a deficiency in the protein retinoschisin, and characterized by poor eyesight and degeneration of the retina. The intraocular injection of SLNs bearing the gene that encodes retinoschisin to diseased mice led to the partial recovery of the retina. All together, our results show the potential of SLNs as a system for gene delivery (AU)