Tokyo Metropolitan Üniversitesi’nden bilim insanları, kan kanserinin ana tedavilerinden biri olan chimeric antigen reseptörü (CAR) T-hücre tedavisi sırasında plazmid DNA’yı etkili bir şekilde T-hücrelerine taşıyabilen yeni bir polimer gerçekleştirdi. Polimer, sadece yüzeylere sabitlenmiş olanlara değil, asılı olan T hücrelerine de genleri taşıyabilir. Ayrıca, polimer stabil, toksik olmayan ve virüs kullanmıyor. Bu özelliklerle, alandaki altın standart olarak kabul edilen poliyon bileşiklerinden daha üstün bir performans gösteriyor ve yeni terapiler için yol açıyor.
Geleneksel yöntemlerde gen taşıma sürecinde virüsler kullanılıyordu fakat bu durum virüslerin kendisi ile ilgili güvenlik endişeleri ve bağışıklık sisteminin virüsleri doğrudan saldırabileceği riskini taşıyordu. Bu nedenle, araştırmacılar, büyük polimer yapıların DNA’ya bağlandığı ve onu T hücrelerine taşıdığı poliyon kompleksler (PICs) adı verilen alternatif bir yöntem üzerinde çalıştılar. Ancak, PIC’lerin sadece yüzeye bağlı T hücrelerine gen taşıyabildiği biliniyordu.
Şimdi ise, Tokyo Metropolitan Üniversitesi’nden Profesör Shoichiro Asayama liderliğindeki bir ekip, plazmid DNA’yı (pDNA) yüzeylere bağlı olmayan, yani asılı T hücrelerine taşıyabilen yeni bir polimer bileşiği oluşturdu. Bu bileşik, bir nevi “tüylü top” görünümünde olan karmaşık polimerler olan dendrimeri kullanıyor. Ekip, dalların uçlarındaki modifikasyonlarla deneyler yaparak, pDNA’nın PAMAM-G2’ye çeşitli şekillerde bağlanabileceğini buldular.
Özellikle, sonuçlarına göre, dalların uçlarındaki birincil amin gruplarının belirli bir oranda, çok daha bazik olan guanidin (Gu) gruplarıyla değiştirilmesi, pDNA için mükemmel taşıyıcılar üretti. Bu yeni bileşik, yüksek yüklü ve hücrelerin dış materyali yutarak içerisine alması için uygun boyutta olduğu belirlendi. Ayrıca bu yeni yapı, toksik olmayan ve kan plazmasında stabil. Dahası, PIC’lerin gen transfeksiyonu için altın standart olarak kabul edilen dallanmış poli(etilenimin) veya bPEI’den daha başarılı olduğunu belirttiler.
Bilim insanları, düşük toksisite ve üstün taşıyıcı özellikleri nedeniyle, bu polimerin, geniş çapta yaşamı tehdit eden hastalıkların tedavisinde kritik bir seçenek olan yeni nesil CAR T-hücre tedavileri için bir aday olduğuna inanıyorlar. Bu çalışma, Japonya Bilim ve Teknoloji Ajansı (JST) ve Japonya Bilimler Topluluğu (JST) tarafından kısmen desteklendi.
