Name: therapeutic gene delivery and transfection in human pancreatic cancer cells using epidermal growth factor receptor-targeted gelatin nanoparticles
Uploaded: 2012-01-04T13:00:00
Duration: 8 min 35 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Therapeutic Gene Delivery and Transfection in Human Pancreatic Cancer Cells using Epidermal Growth Factor Receptor-targeted Gelatin Nanoparticles at JoVE.com

Это исследование было поддержано Альянс Национального института рака в области нанотехнологий Центра Рака Рака совершенства нанотехнологий (CCNE) грант U54-CA151881.

<ol>
	<li>Vimalachandran, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+and+prevention+of+pancreatic+cancer.">Genetics and prevention of pancreatic cancer.</a> Cancer. Control. 11, 6-14 (2004).</li><li>Kommareddy, S., Amiji, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+evaluation+of+thiol-modified+gelatin+nanoparticles+for+intracellular+DNA+delivery+in+response+to+glutathione.">Preparation and evaluation of thiol-modified gelatin nanoparticles for intracellular DNA delivery in response to glutathione.</a> Bioconjug. Chem. 16, 1423-1432 (2005).</li><li>Kommareddy, S., Amiji, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Poly(ethylene+glycol)-modified+thiolated+gelatin+nanoparticles+for+glutathione-responsive+intracellular+DNA+delivery.">Poly(ethylene glycol)-modified thiolated gelatin nanoparticles for glutathione-responsive intracellular DNA delivery.</a> Nanomedicine. 3, 32-42 (2007).</li><li>Kommareddy, S., Amiji, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antiangiogenic+gene+therapy+with+systemically+administered+sFlt-1+plasmid+DNA+in+engineered+gelatin-based+nanovectors.">Antiangiogenic gene therapy with systemically administered sFlt-1 plasmid DNA in engineered gelatin-based nanovectors.</a> Cancer. Gene. Ther. 14, 488-498 (2007).</li><li>Kommareddy, S., Amiji, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biodistribution+and+pharmacokinetic+analysis+of+long-circulating+thiolated+gelatin+nanoparticles+following+systemic+administration+in+breast+cancer-bearing+mice.">Biodistribution and pharmacokinetic analysis of long-circulating thiolated gelatin nanoparticles following systemic administration in breast cancer-bearing mice.</a> J. Pharm. Sci. 96, 397-407 (2007).</li><li>Kaul, G., Amiji, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor-targeted+gene+delivery+using+poly(ethylene+glycol)-modified+gelatin+nanoparticles:+in+vitro+and+in+vivo+studies.">Tumor-targeted gene delivery using poly(ethylene glycol)-modified gelatin nanoparticles: in vitro and in vivo studies.</a> Pharm. Res. 22, 951-961 (2005).</li><li>Bardeesy, N., DePinho, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pancreatic+cancer+biology+and+genetics.">Pancreatic cancer biology and genetics.</a> Nat. Rev. Cancer. 2, 897-909 (2002).</li><li>Li, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+characterization+of+a+novel+peptide+ligand+of+epidermal+growth+factor+receptor+for+targeted+delivery+of+therapeutics.">Identification and characterization of a novel peptide ligand of epidermal growth factor receptor for targeted delivery of therapeutics.</a> FASEB. J. 19, 1978-1985 (2005).</li><li>McCormick, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cancer+gene+therapy:+fringe+or+cutting+edge.">Cancer gene therapy: fringe or cutting edge.</a> Nat. Rev. Cancer. 1, 130-141 (2001).</li><li>Green, D. R., Kroemer, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytoplasmic+functions+of+the+tumour+suppressor+p53.">Cytoplasmic functions of the tumour suppressor p53.</a> Nature. 458, 1127-1130 (2009).</li><li>Barton, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abnormalities+of+the+p53+tumour+suppressor+gene+in+human+pancreatic+cancer.">Abnormalities of the p53 tumour suppressor gene in human pancreatic cancer.</a> Br. J. Cancer. 64, 1076-1082 (1991).</li></ol>

Нет конфликта интересов объявлены.

Контроль и EGFR целевых тиолированного желатин наночастицы были подготовлены с эффективной инкапсуляции ДНК и стабильность. Размером частиц все эти системы находились в диапазоне 150-250 нм в диаметре. Дзета-потенциал доказал, что эта система представляет собой слегка отрицательной системы. При анализе СЭМ, размеры наночастиц то же самое с Zetasizer результат. ЭСХА может подтвердить ПЭГ и пептидные модификации поверхности. Вестерн-блот анализ показал, что Panc-1 клетки имели высокий уровень экспрессии EGFR и эта клеточная линия была использована для исследования в лабораторных условиях. Оба управления и модифицированной поверхностью наночастицы были относительно менее цитотоксические в Panc-1 клеток по сравнению с PEI. Исследования показали, сотовый торговли быстрое поглощение и плазмиды выпуск EGFR ориентированных наночастиц в Panc-1 клеток. Доставка репортера плазмиды ДНК выразить с EGFR-целевых наночастиц в результате высоких уровнейGFP выражения по отношению к другим элементам управления, в том числе липофектина-комплекс ДНК. С той же системе, трансфекции с мас-плазмиды р53 срабатывает вниз по течению апоптоза и индуцированного апоптоза в быстром Panc-1 клеток. Эти предварительные результаты показывают, что EGFR ориентированных тиолированного желатин наночастицы могут служить в качестве безопасной и эффективной системы доставки ДНК для генной терапии для лечения рака поджелудочной железы.

<table border="1"><tbody><tr><td> Название реагента </td><td> Компания </td><td> Номер по каталогу </td><td> Комментарии </td></tr><tr><td> Тип B желатин, Блум 225 </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> G9391 </td><td></td></tr><tr><td> 2-iminothiolane гидрохлорид </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> I6256 </td><td></td></tr><tr><td> pEGFP-N1 плазмиды </td><td> Элим Биофарм </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> НОРС-hp53 кишечная палочка </td><td> Invivogen </td><td> НОРС-hp53 </td><td></td></tr><tr><td> Глиоксаль решение (40wt.% в H 2 O) </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 128465 </td><td></td></tr><tr><td> Глицин </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 410225-250G </td><td></td></tr><tr><td> КИП фильтр плазмиды Мега комплект </td><td> Qiageн </td><td> 12281 </td><td></td></tr><tr><td> Бекман LE 80K ультрацентрифуге </td><td> Beckman </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Freezone 6 литров консоли Замораживание Сухой системы </td><td> Labconco </td><td> 7753020 </td><td></td></tr><tr><td> MPEG-SCM, 2000 МВт Da </td><td> Лейсан </td><td> MPEG-SCM-2K-1g </td><td></td></tr><tr><td> MAL-PEG-SCM, 2000 МВт Da </td><td> Jenkem технологии </td><td> A5001-1 </td><td></td></tr><tr><td> Zetasizer Nano </td><td> Малверн </td><td> Zetasizer Nano ZS </td><td></td></tr><tr><td> Hitachi 4800 автоэмиссии сканирующего электронного микроскопа </td><td> Hitachi </td><td> S-4800 грн FE-SEM </td><td></td></tr><tr><td> Квант-IT PicoGreen двухцепочечной ДНК и наборы реагентов </td><td> Invitrogen </td><td> P7589 </td><td></td></tr><tr><td> Липофектина реагент Трансфекция </td><td> Invitrogen </td><td> 18292011 </td><td></td></tr><tr><td> DMEM </td><td> Mediatech cellgro </td><td> 10 013 СМ </td><td></td></tr><tr><td> RPMI </td><td> Mediatech cellgro </td><td> 50 020 PB </td><td></td></tr><tr><td> Пирс BCA белка Пробирной Kit </td><td> Thermo Scientific </td><td> 23225 </td><td></td></tr><tr><td> iBlot Сухой Blotting системы </td><td> Invitrogen </td><td> IB1001 </td><td></td></tr><tr><td> XCell SureLock Мини-Cell и XCell II Blot модуль Kit CE Mark </td><td> Invitrogen </td><td> EI0002 </td><td></td></tr><tr><td> Пирс ECL Вестерн-блоттинг основания </td><td> Thermo Scientific </td><td> 32109 </td><td></td></tr><tr><td> Kodak Digital рентгеновский образца (DXS) Системные </td><td> Кодак </td><td> N / A </td><td>; </td></tr><tr><td> CellTiter 96 AQ ueous одно решение пролиферации клеток анализ (МТС) </td><td> Promega </td><td> G3580 </td><td></td></tr><tr><td> Biotek SynergyHT ридер </td><td> Biotek </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Nanodrop 2000 </td><td> Thermo Scientific </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Один шаг ОТ-ПЦР в комплекте </td><td> Qiagen </td><td> 210212 </td><td></td></tr><tr><td> Конденсации хроматина / проницаемость мембран / Dead Kit апоптоза клеток </td><td> Invitrogen </td><td> V23201 </td><td></td></tr><tr><td> Апо-ONE Однородная каспазы-3 / 7 Пробирной комплект </td><td> Promega </td><td> G7790 </td><td></td></tr><tr><td> Hybaid ПЦР Sprint термоциклер </td><td> Thermo Scientific </td><td> N / A </td><td></td></tr><tr><td> Рецептор эпидермального фактора роста антител </td><td> Ячейкасигнализация </td><td> 2232 </td><td></td></tr><tr><td> β-актин антител </td><td> Сотовые сигнализации </td><td> 4967 </td><td></td></tr><tr><td> Анти-IgG кролика, HRP-связанных антител </td><td> Сотовые сигнализации </td><td> 7074 </td><td></td></tr><tr><td> Мышь моноклональные антитела GFP </td><td> Novus биологические препараты </td><td> NB600-597 </td><td></td></tr><tr><td> Коза Поликлональные антитела GFP (щелочной фосфатазы) </td><td> Novus биологические препараты </td><td> NB600-1502 </td><td></td></tr><tr><td> Комплект фосфатазы основания </td><td> Thermo Scientific </td><td> 37620 </td><td></td></tr></tbody></table>

therapeutic gene delivery and transfection in human pancreatic cancer cells using epidermal growth factor receptor-targeted gelatin nanoparticles

Более 32 000 пациентов с диагнозом рака поджелудочной железы в США в год, и заболевание связано с очень высокой смертностью 1. Срочно существует необходимость в разработке новых клинически переводимые терапевтических стратегий, которые могут улучшить мрачной статистики выживаемости больных раком поджелудочной железы. Хотя генная терапия при раке показал огромные перспективы, основная задача заключается в разработке безопасной и эффективной системы доставки, которые могут привести к устойчивым выражение трансгена. Желатин является одним из наиболее универсальных природных биополимер, широко используется в пищевой и фармацевтической продукции. Предыдущие исследования, проведенные в нашей лаборатории, показали, что тип В желатин может инкапсулировать физическую ДНК, которые сохранились суперспиральной структуре плазмид и улучшения эффективности трансфекции при внутриклеточной доставки. По thiolation желатина, сульфгидрильные группы можно было бы ввести в полимер и будет FORM дисульфидные связи внутри наночастиц, который стабилизирует весь комплекс и один раз дисульфидных связей нарушается из-за присутствия глутатиона в цитозоле, полезная нагрузка будет выпущен 2-5. Поли (этиленгликоля) (ПЭГ)-изменение рода, при введении в системный кровоток, обеспечивает длительную циркуляцию раза и преимущественно целей для опухолевой массы из-за гипер-проницаемость neovasculature по повышенной проницаемости и удержания эффекта 6. Исследования показали, чрезмерная экспрессия рецептора эпидермального фактора роста (EGFR) на Panc-1 человека поджелудочной железы аденокарцинома клетки 7. Для того, чтобы активно целевой рака поджелудочной железы клеточная линия, EGFR конкретного пептида сопряженных на поверхности частиц через прокладку PEG 8. Большинство противоопухолевой терапии гена ориентированы на администрацию генов-супрессоров опухолей, таких, как дикого типа р53 (мас-p53), чтобы восстановить проапоптическую функции в клетках 9 </SUP&gt;. Р53 механизм функционирует как критическое сигнального пути в рост клеток, который регулирует апоптоз, арест клеточного цикла, обмен веществ и другие процессы 10. В рак поджелудочной железы, большинство клеток имеют мутации в белок р53, что приводит к потере активности апоптоза. С введением в мас-p53, апоптоз может быть отремонтировано и далее вызывает гибель клеток в раковые клетки 11. Исходя из вышеизложенного обоснование, мы разработали EGFR ориентации пептид-модифицированный желатин тиолированного наночастиц для мас-доставки генов р53 и оценивать эффективность доставки и трансфекции в Panc-1 клеток.

Watch this Scientific Journal Video about Therapeutic Gene Delivery and Transfection in Human Pancreatic Cancer Cells using Epidermal Growth Factor Receptor-targeted Gelatin Nanoparticles at JoVE.com

Therapeutic Gene Delivery and Transfection in Human Pancreatic Cancer Cells using Epidermal Growth Factor Receptor-targeted Gelatin Nanoparticles

Тип B желатин основе инженерной nanovectors (РОД) был разработан для системной доставки генов и трансфекции в лечении рака поджелудочной железы. По модификация с рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) конкретных пептид на поверхности nanparticles, они могут быть нацелены на рецепторы EGFR и отпустите плазмиды в восстановительных окружающей среды, такие как высокая внутриклеточная концентрация глутатиона.

Доставка генов и Трансфекция в человеческий рак поджелудочной железы клетки, используя эпидермального фактора роста рецепторов ориентированных Желатин основе Engineered Nanovectors

More than 32,000 patients are diagnosed with pancreatic cancer in the United States per year and the disease is associated with very high mortality 1. ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Evaluation of Polymeric Gene Delivery Nanoparticles by Nanoparticle Tracking Analysis and High-throughput Flow Cytometry

Оценка Полимерные доставки генов наночастиц наночастиц Анализ отслеживания и высокой пропускной проточной цитометрии

Non-viral gene delivery using polymeric nanoparticles has emerged as an attractive approach for gene therapy to treat genetic diseases1 and as a ...

Transplantation of Induced Pluripotent Stem Cell-derived Mesoangioblast-like Myogenic Progenitors in Mouse Models of Muscle Regeneration

Трансплантация индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, полученных Мезоангиобласт-как миогенные прогениторы в мышиных моделях мышечной регенерации

Patient-derived iPSCs could be an invaluable source of cells for future autologous cell therapy protocols. iPSC-derived myogenic stem/progenitor cells ...

Programming Stem Cells for Therapeutic Angiogenesis Using Biodegradable Polymeric Nanoparticles

Стволовые Программирование Клетки для терапевтической ангиогенеза Использование биоразлагаемых полимерных наночастиц

Controlled vascular growth is critical for successful tissue regeneration and wound healing, as well as for treating ischemic diseases such as stroke, ...

Electrospinning Growth Factor Releasing Microspheres into Fibrous Scaffolds

Электропрядения фактор роста Освобождение микросфер в волокнистых Строительные леса

This procedure describes a method to fabricate a multifaceted substrate to direct nerve cell growth.  This system incorporates mechanical, topographical, ...

Studying the Stoichiometry of Epidermal Growth Factor Receptor in Intact Cells using Correlative Microscopy

Изучение стехиометрии рецептор эпидермального фактора роста в интактных клетках, используя КОРРЕЛЯЦИОННЫМ микроскопия

This protocol describes the labeling of epidermal growth factor receptor (EGFR) on COS7 fibroblast cells, and subsequent correlative fluorescence ...

Delivery of Therapeutic siRNA to the CNS Using Cationic and Anionic Liposomes

Доставки терапевтических миРНК в ЦНС с использованием катионных и анионных липосом

Prion diseases result from the misfolding of the normal, cellular prion protein (PrPC) to an abnormal protease resistant isomer called PrPRes.  The ...

Polyelectrolyte Complex for Heparin Binding Domain Osteogenic Growth Factor Delivery

Полиэлектролита Комплекс для гепаринсвязывающий домена Остеогенная фактор роста Доставка

During reconstructive bone surgeries, supraphysiological amounts of growth factors are empirically loaded onto scaffolds to promote successful bone ...

Manufacture and Drug Delivery Applications of Silk Nanoparticles

Производство и поставка снадобья Применение шелкового наночастицами

Silk is a promising biopolymer for biomedical and pharmaceutical applications due to its outstanding mechanical properties, biocompatibility and ...

Preparation and Characterization of Novel HDL-mimicking Nanoparticles for Nerve Growth Factor Encapsulation

Подготовка и характеристика новых HDL-имитирующих наночастиц для инкапсуляции фактора роста нервов

The objective of this article is to introduce preparation and characterization methods for nerve growth factor (NGF)-loaded, high-density, lipoprotein ...

Designing Porous Silicon Films as Carriers of Nerve Growth Factor

Проектирование пористого кремния фильмы как носители фактора роста нервов

Despite the great potential of NGF for treating neurodegenerative diseases, its therapeutic administration represents a significant challenge as the ...