Le système d’administration basé sur les exosomes MAPLEX transporte des protéines thérapeutiques dans les cellules
Photographie d’un système d’exposition à micro-LED de 405 nm utilisé pour faciliter la libération de protéines de charge de la membrane exosomale. Crédit : Jeein Lim
Une équipe multi-institutionnelle d’ingénieurs biochimistes a développé un système de distribution basé sur les exosomes qui peut transporter des protéines bénéfiques dans les cellules pour permettre de nouveaux types de traitements médicaux. Leur article est publié dans la revue Médecine translationnelle scientifique.
Des recherches antérieures ont montré que certaines maladies pourraient être mieux traitées en introduisant des protéines spécifiques dans les cellules concernées, par exemple en plaçant un complexe ribonucléoprotéique dans les cellules nerveuses pour traiter la maladie d’Alzheimer. Jusqu’à présent, ces efforts ont échoué.
Pour cette nouvelle étude, l’équipe coréenne a développé un système d’administration qui surmonte les problèmes qui ont entravé d’autres tentatives, permettant peut-être de nouvelles façons de traiter diverses maladies.
Pour développer leur système, les chercheurs ont commencé avec des exosomes, des vésicules que les cellules utilisent pour envoyer des protéines à d’autres cellules. Ils les ont conçus de manière à ce qu’ils puissent transporter des protéines de chargement fusionnées avec mMaple3, une protéine photoclivable. Celle-ci a ensuite été fusionnée avec des protéines marqueurs naturellement présentes dans l’exosome.
Cette conception a permis la surexpression de la charge lors de son trajet vers la cellule cible et son accumulation ultérieure à l’intérieur de l’exosome. L’exposition de la charge à la lumière une fois arrivée à destination a clivé le mMaple3, permettant à la charge de s’échapper dans la cellule. Les chercheurs ont baptisé leur système MAPLEX.
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Conception schématique du système MAPLEX. Le système MAPLEX se compose de trois composants : une protéine cargo, une protéine photoclivable (PhoCl) et une protéine membranaire exosomale (EMP). mMaple3 a été utilisé comme PhoCl et CD9 comme EMP. Crédit : Jihoon Han
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Illustration schématique du système MAPLEX et de ses applications. Le système MAPLEX se compose de trois composants : une protéine de chargement, une protéine photoclivable (PhoCl) et une protéine de membrane exosomale (EMP). L’EMP permet le chargement de la protéine de chargement dans l’exosome, et le PhoCl permet la libération de la protéine de chargement de la membrane exosomale lors de l’exposition à une lumière de 405 nm. Dans cette étude, le système MAPLEX a été utilisé pour induire des événements cellulaires, notamment la régulation de la transcription dans les fibroblastes BJ, la recombinaison génétique chez les souris rapporteuses Cre et l’édition de l’épigénome dans les modèles murins de la maladie d’Alzheimer. Crédit : Jihoon Han
L’équipe de recherche a testé son système en développant un spray nasal pour introduire le système d’administration MAPLEX dans le cerveau de modèles murins atteints de la maladie d’Alzheimer. Dans le cas test, la cargaison était un complexe ribonucléoprotéique dCas9, qui s’est frayé un chemin jusqu’aux cellules cérébrales ciblées. La libération de la cargaison a entraîné une réduction des protéines amyloïdes-β et des améliorations de la mémoire et de la cognition.
Les chercheurs suggèrent que leur système d’administration pourrait être utilisé comme option de traitement pour une grande variété de patients qui pourraient bénéficier de l’administration de protéines dans les cellules affectées, plus précisément celles qui sont basées sur l’édition de l’épigénome CRISPR ou celles qui impliquent des déficiences de protéines ou d’enzymes spécifiques.
Plus d’information:
Jihoon Han et al., Des exosomes modifiés avec un système de distribution de protéines photoinductibles permettent l’édition de l’épigénome basée sur CRISPR-Cas dans la maladie d’Alzheimer, Médecine translationnelle scientifique (2024). DOI : 10.1126/scitranslmed.adi4830
© 2024 Réseau Science X
Citation:Le système de distribution basé sur les exosomes MAPLEX transporte des protéines thérapeutiques dans les cellules (2024, 8 août) récupéré le 8 août 2024 à partir de
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