Evaluación multiparamétrica de la administración de genes in vivo mediante sonoporación mejorada con microburbujas guiada por ultrasonido.

Más de 1800 ensayos clínicos de terapia génica en todo el mundo se han centrado en una amplia gama de afecciones, incluidos el cáncer, las enfermedades cardiovasculares y las enfermedades monogénicas. Se han desarrollado enfoques biológicos (es decir, virales), químicos y físicos para administrar ácidos nucleicos al interior de las células. Aunque los vectores virales ofrecen la mayor eficiencia, también plantean importantes preocupaciones de seguridad, incluidas la carcinogénesis y la inmunogenicidad. El objetivo de la sonoporación mediada por microburbujas es mejorar la absorción de fármacos y ácidos nucleicos. Se cree que la insonación de microburbujas facilita dos mecanismos para una mayor absorción: primero, la desviación de la membrana celular que induce la absorción endocítica y, segundo, el chorro de microburbujas que induce la formación de poros en la membrana celular. Nuestra hipótesis es que la ecografía podría usarse para guiar la sonoporación local del ADN plasmídico mejorada con microburbujas. Con el objetivo de optimizar la eficiencia de la administración, utilizamos ultrasonido no lineal e imágenes de bioluminiscencia para optimizar la presión acústica, la concentración de microburbujas, la duración del tratamiento, la dosis de ADN y la cantidad de tratamientos necesarios para la expresión del gen luciferasa in vivo en un modelo de músculo del muslo de ratón. Descubrimos que los ratones inyectados con 50 µg de ADN plasmídico de luciferasa y 5x10(5) microburbujas seguido de un tratamiento con ultrasonido a 1.4 MHz, 200 kPa, una longitud de pulso de 100 ciclos y una frecuencia de repetición de pulso (PRF) de 540 Hz durante 2 minutos exhibieron una expresión transgénica superior en comparación con todos los demás. otros grupos de tratamiento. La señal bioluminiscente medida para estos ratones el día 4 después del tratamiento fue 100 veces mayor (p<0.0001, n=5 o 6) que las señales para los controles tratados con inyección de ADN sola, inyección de ADN y microburbujas, o inyección de ADN y ultrasonido. tratamiento. Nuestros resultados indican que estas condiciones dan como resultado una entrega eficiente de genes y una expresión genética prolongada (hasta 21 días) sin evidencia de daño tisular o entrega fuera del objetivo. Creemos que estos prometedores resultados son muy prometedores para el desarrollo de terapias genéticas inducidas por sonoporación mejorada con microburbujas.