Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

Внеклеточные везикулы и их аналоги как перспективные векторы
для доставки терапевтических нуклеиновых кислот
Ощепкова А.Л., Неуместова А.И., Матвеева В.А., Артемьева Л.В., Марков О.В., 
Зенкова М.А., Власов В.В.
Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Новоси-
бирск, Россия
Современные препараты на основе нуклеиновых кислот имеют широкий потенциал 
для регуляции экспрессии генов и редактирования генома. Однако большинство опи- 
санных систем их введения в клетки ограничены высокой токсичностью, нестабиль-
ностью, низкой проникающей способностью или же не направленностью действия. 
В последние годы большой интерес стали вызывать природные системы доставки 
нуклеиновых кислот, основанные на применении внеклеточных везикул. Основными 
затруднениями, связанными с их использованием, являются отсутствие эффективных 
методов «нагрузки» лекарственными средствами и сложная процедура выделения
и очистки. 
В данной работе был исследован потенциал внеклеточных везикул, выделенных 
из кондиционированной среды мезенхимальных стволовых клеток человека, а также 
первичной и иммортализованной культур дендритных клеток мыши, для переноса 
модельного ДНК-олигонуклеотида в различные типы клеток. Мы протестировали 
три метода «нагрузки» внеклеточных везикул (замораживание/оттаивание, обработка 
сапонином и воздействие ультразвуком), а также различные условия хранения везикул 
и обнаружили сходный уровень связывания ДНК-олигонуклеотида вне зависимости
от используемого метода и условий хранения везикул. Мы также исследовали два 
аналога (МВ) природных внеклеточных везикул на предмет эффективности связы-
вания ДНК-олигонуклеотида. Первый аналог был получен из фрагментов мембран 
разрушенных клеток, а второй - путем обработки клеток раствором цитохалазина В.
Мы обнаружили, что предлагаемые подходы позволяют получать в 5-10 раз больше 
везикул. Кроме того, МВ более эффективно «нагружались» ДНК-олигонуклеотидом 
при использовании метода замораживания/оттаивания. Применение природных вне- 
клеточных везикул и их аналогов для доставки ДНК-олигонуклеотида в HEK293 
клетки человека в различных условиях продемонстрировало высокий потенциал 
цитохалазин-индуцированных везикул для доставки нуклеиновых кислот. Наблю-
даемый уровень накопления олигонуклеотида в клетках был сходным с применением 
катионных липосом.
Исследование 
in vitro
тропности цитохалазин-индуцированных везикул выявило, 
что МВ, полученные из дендритных клеток, эффективно проникают как в нормальные, 
так и в различные опухолевые клетки, а МВ, полученные из мезенхимальных стволовых 
клеток человека, были наиболее эффективны для трансфекции опухолевых клеток 
эпителиального происхождения. 
Авторы выражают благодарность сотрудникам сектора структурной биологии клетки 
ИЦиГ СО РАН к.б.н. Киселевой Е.В. и к.б.н. Морозовой К.Н. за выполнение электронно-мик- 
роскопических исследований. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фунда-
ментальных исследований (№ 17-04-01136) и Российского научного фонда (19-74-30011).

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
48