ارزيابي و مقايسه خواص فيزيكو شيميايي، سميت سلولي و توانايي بارگذاري miRNA درليپوزوم هاي كاتيوني متفاوت به منظور كاربرد در ژن درماني

Evaluation and comparison of physicochemical properties, cytotoxicity and the ability of miRNA loading of different cationic liposomes for gene therapy application

مقدمه: در پژوهش حاضر فرمولاسيون هاي متفاوتي از ليپوزوم كاتيوني با استفاده از ليپيد هاي كاتيوني مختلف به منظور بررسي خواص فيزيكي وشيميايي، توانايي به دام انداختن miRNA و ميزان سميت سلولي جهت كاربرد در ژن درماني طراحي و سنتز گرديد. روش بررسي: براي انجام اين مطالعه با استفاده از ليپيد هاي كاتيوني DOTAP، DOTMA، DOAB و DDAB به همراه مقادير مختلف فسفوليپيد DPPC، Cholesterol و DSPE-mPEG فرمولاسيون هاي ليپوزوم كاتيوني F1-F4 سنتز شدند. سپس نانوذرات تهيه شده از جهت شارژ سطحي و سايز ذرات، شاخص پراكندگي، سميت سلولي 48 و 72ساعته در دو رده سلولي، مورد ارزيابي قرار گرفتند. همچنين ليپوزوم هاي كاتيوني سنتز شده از نظر توانايي به دام انداختن miRNA با استفاده از تست ژل الكتروفورز مقايسه شدند. نتايج: فرمولاسيون ها به صورت يكپارچه بوده و ميانگين قطر ذرات در ليپوزوم هاي كاتيوني داراي DOTAP از ساير فرمول ها كمتر و شارژ سطحي آن ها از ساير فرمولاسيون ها بيشتر بود. در بين 4 فرمول سنتز شده ليپوزوم هاي حاوي DOTAP تقريبا فاقد سميت قابل ملاحظه اي بودند. قابليت ليپوزوم هاي حاوي DOTAP در به دام انداختن miRNA بيشتر بود. نتيجه گيري: ليپوزوم هاي كاتيوني بر پايه DOTAP مي توانند به طور موثري در فرآيند ژن درماني خصوصا جهت انتقال miRNA به عنوان يك عامل درماني نوين به ويژه در درمان انواع سرطان مورد استفاده واقع شوند.

Introduction: In the present study، various formulations of cationic liposomes were designed and prepared using different cationic lipids. It was performed to assess the physicochemical properties، miRNA loading ability and cellular toxicity rates of liposomes in order to use in gene therapy. Methods: Different cationic liposome formulations (F1-F4) containing various cationic lipids، DOTAP، DOTMA، DOAB and DDAB with DPPC، cholesterol and phospholipid DSPE-mPEG were synthesized. Prepared nanoparticles were evaluated in term of particle size، polydisparity index، surface charge and cytotoxicity for 48 and 72 h in two cell lines. By using gel electrophoresis، the ability of synthesized cationic liposomes to entrap miRNA was also compared. Results: All formulations were mono-dispersed. The particle size in F1، which contained DOTAP was lower than others (F2-F4) and its surface charge was more than them. Cationic liposomes based on DOTAP had no significant cytotoxicity as compared to other formulations. Also، F1 formulation was more capable to entrap miRNA than other formulas. Conclusion: DOTAP-based cationic liposomes can be used efficiently in the gene therapy process، especially for the transfer of miRNA as a new therapeutic agent in cancer therapy