Lipoplex-mediated nanovectorization of nucleic acids in gene therapy
Nanovectorización de ácidos nucleicos mediada por lipoplejos en terapia génica

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Sánchez Arribas, Natalia (2022) Lipoplex-mediated nanovectorization of nucleic acids in gene therapy. [Thesis]

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Abstract

Gene therapy is a very promising branch of biomedicine that aims to treat inherited or acquired diseases (such as cancer, cardiovascular, neurological and inflammatory diseases) at molecular level. The purpose is to restore correct cell function using nucleic acids (NAs) as therapeutic agents. Depending on the NAs inserted, there are different mechanisms of action. For instance, plasmids DNA (pDNAs) use the patient's biological machinery to replace the defective gene and express the healthy exogenous gene of interest. Other NAs, such as small interfering RNAs (siRNAs), prevent the synthesis of the pathogenic protein by knockdown the corresponding genes. In most cases, NAs require a carrier agent, known as vector, for their internalization into the target cells. Viruses were the source of inspiration during the early stages of gene therapy for the insertion of NAs into cells. Nowadays, viral vectors are still in use due to their high efficiency; however, the undesirable adverse effects associated with their use are forcing the search for alternatives. Among the different synthetic options for non-viral vectors, polymeric and colloidal systems stand out. Within colloidal systems, cationic lipids (CLs) are perhaps the most studied group due to their ability to interact electrostatically with anionic NAs, and spontaneously self-organize in aqueous solution forming structures similar to that of the cell membrane. The resulting complex between the CLs and NAs, well-known as lipoplex, must transport the NAs into cells and release them into the cytoplam without causing damage. The efficiency of this process will depend on the vector’s capacity to overcome the known biological barriers during its physiological journey...

Resumen (otros idiomas)

La terapia génica es una rama muy prometedora de la biomedicina que tiene como objetivo tratar enfermedades heredadas o adquiridas (como el cáncer o las enfermedades cardiovasculares, neurológicas e inflamatorias) a nivel molecular. En ella se utilizan ácidos nucleicos (NAs) como agentes terapéuticos para tratar de restablecer el correcto funcionamiento celular. Según los NAs insertados, existen distintos mecanismos de acción. Por ejemplo, los plásmidos de DNA (pDNAs) utilizan la maquinaria biológica del paciente para reemplazar el gen defectuoso y expresar el gen exógeno sano de interés. Otros NAs, como los pequeños RNAs de interferencia (siRNAs), bloquean la síntesis de la proteína defectuosa silenciando los genes específicos correspondientes. En la mayoría de los casos, los NAs necesitan un agente transportador, conocido como vector, para su internalización en las células. Los virus fueron la fuente de inspiración para insertar los NAs en las células durante las primeras etapas de la terapia génica. Aunque actualmente aún son utilizados como vectores dada su alta eficacia, los indeseados efectos adversos que provocan obligan a buscar otras alternativas. Entre las distintas opciones sintéticas de vectores no virales destacan los sistemas poliméricos y los coloidales. Dentro de este último grupo, los lípidos catiónicos (CLs) son quizás los más estudiados por su capacidad para interaccionar electrostáticamente con los NAs aniónicos y auto-organizarse espontáneamente en medio acuoso formando estructuras similares a las de la membrana celular. El complejo resultante, conocido como lipoplejo, debe transportar el material genético hasta el interior celular y liberarlo en el citoplasma sin causar daños. La eficacia de este proceso dependerá de la capacidad que muestre el vector durante su recorrido fisiológico para superar ciertas barreras biológicas...

Item Type:Thesis
Additional Information:

Tesis inédita de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Químicas, leída el 26-11-2021

Directors:
Directors
Junquera González, Elena
Guerrero Martínez, Andrés
Uncontrolled Keywords:Nucleic acid
Palabras clave (otros idiomas):Ácidos nucléicos
Subjects:Sciences > Chemistry > Biochemistry
ID Code:69967
Deposited On:02 Feb 2022 08:58
Last Modified:02 Feb 2022 08:58

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