標的癌薬物送達のためのエキソソーム模倣ナノプラットフォーム

背景：効果的な腫瘍特異的送達システムの欠如は、治療的オリゴヌクレオチドなどの革新的な治療法の翻訳を成功させるための満たされていない臨床的課題のままです。過去10年間で、エキソソームは、癌を含む幅広い病理に適用される理想的な薬物送達システムであることが示唆されてきました。腫瘍を発症する腫瘍由来のエキソソームは、癌細胞に効率的に到達することができ、したがって、原発腫瘍および転移への薬物送達を改善するためのキャリアとして動作します。しかし、それらの複雑な組成とまだ未定義の生物学的機能により、安全性の懸念は、診療所への翻訳を妨げています。 結果：ここでは、肺腺癌細胞への治療オリゴヌクレオチドの標的送達のために、それらの構造と機能性に関する天然腫瘍由来のエキソソームをシミュレートするエキソソーム模倣ナノシステム（EMN）の発達を提案します（微小角腫細胞への治療的オリゴヌクレオチドの標的送達のために145模倣）。よく知られているリポソーム技術を利用して、EMNは、治療化合物を搭載し、特定のタンパク質（インテグリンα6β4）で調整された操作を実現できます。EMNSは、物理化学的特性、薬物負荷能力、およびin vitroおよびin vivoで癌標的細胞と相互作用する能力に関して、天然エキソソームとの大きな類似性を示していますが、製造が容易であり、高収量で生産でき、より安全です意味。 結論：エキソソーム、EMNSを模倣した多機能ナノプラットフォームを設計し、腫瘍由来のエキソソームと同様の効率的であるが、生産方法と規制の点で重要な利点を提供する癌細胞に到達する可能性を証明しました。さらに、EMNは、より広範なアプリケーションに合わせて調整できる非常に用途の広いシステムです。

BACKGROUND: Lack of effective tumor-specific delivery systems remains an unmet clinical challenge for successful translation of innovative therapies, such as, therapeutic oligonucleotides. In the past decade, exosomes have been suggested to be ideal drug delivery systems with application in a broad range of pathologies including cancer, due to their organotropic properties. Tumor-derived exosomes, having tumor-homing properties, can efficiently reach cancer cells and therefore behave as carriers for improved drug delivery to the primary tumor and metastases. However, due to their complex composition, and still undefined biological functions, safety concerns arise hampering their translation to the clinics. RESULTS: We propose here the development of exosome-mimetic nanosystems (EMNs) that simulate natural tumor-derived exosomes with respect to their structure and functionality, but with a controlled composition, for the targeted delivery of therapeutic oligonucleotides to lung adenocarcinoma cells (microRNA-145 mimics). Making use of the well-known liposome technology, EMNs can be engineered, loaded with the therapeutic compounds, and tailored with specific proteins (integrin α6β4) providing them organotropic properties. EMNs show great similarities to natural exosomes with respect to their physicochemical properties, drug loading capacity, and ability to interact with the cancer target cells in vitro and in vivo, but are easier to manufacture, can be produced at high yields, and are safer by definition. CONCLUSIONS: We have designed a multifunctional nanoplatform mimicking exosomes, EMNs, and proved their potential to reach cancer cells with a similar efficient that tumor-derived exosomes but providing important advantages in terms of production methodology and regulations. Additionally, EMNs are highly versatile systems that can be tunable for a broader range of applications.