키토산 나노입자를 이용한 면역 T세포 특이적 유전자 전달

Abstract

RNA 간섭 현상은 다양한 질병 치료 목적으로 사용할 수 있는 가능성을 가지고 있다. 현재 siRNA를 전달하기 위해 여러 물질들로 전달체를 만들어 사용 하고 있다. 바이러스성 유전자 전달 물질은 전달 효율이 높지만 치료과정에서 체내에 암이나 염증 같은 부작용을 유발 시키는 단점이 있다. 반면 비 바이러스성 유전자 전달 물질들은 유전자 전달에서 효율성이 떨어지거나 독성이 강하다. 이 논문에서는 비 바이러스성 유전자 전달 물질 중 키토산을 사용하였고 유전자 전달 효율성을 높이기 위해 폴리글루로네이트를 이용하여 나노입자를 만들었다. 면역세포 특이적으로 유전자를 전달하기 위해 단일항체인CD7(scFvCD7)과 결합시킨 나노입자를 만들었다. 이러한 나노입자들의 크기, 표면전하 등 물리 화학적인 특성을 확인하기 위해 전기영동, 유세포 분석기 등을 사용하였다. 나노입자의 지름은 240 - 430nm였고 15mV의 양전하를 띠고 있다. siCD4가 내포된 나노입자를 사용하여 면역세포에서 75 - 81%의 유전자 억제 효과를 볼 수 있었으나, HEK293세포와 HeLa 세포에서는 큰 효과가 없었다. 또한, 세포독성시험에서도 리포펙타민2000에 비해 적은 독성을 보였다. 이와 같이 scFvCD7이 결합된 키토산 나노입자를 이용하여 면역세포 특이적인 유전자 전달이 가능하였다.; Chitosan is biocompatible and biodegradable, and has been widely used as a non-viral carrier for gene delivery, as it can effectively protect genes from enzymatic degradation. However, non-viral systems inherently have the low transfection efficiency. To improve the transfection efficiency, we prepared chitosan/polyguluronate nanoparticles containing siRNA by a coacervation method. Single chain antibody (scFv CD7) was also conjugated to chitosan-based nanoparticles for targeting immune cells. Various characteristics of chitosan-based nanoparticles such as particle size, zeta potential, cytotoxicity, serum stability, cellular association, and transfection efficiency at different weight ratios were investigated. The size of scFvCD7-chitosan nanoparticles was in the ranges from 240 to 400 nm. Zeta potential measurements showed that scFvCD7-chitosan nanoparticles had a net positive charge about 15mV. scFvCD7-chitosan nanoparticles showed high transfection efficiency in immune cells including Jurkat and peripheral blood mononuclear cells, compared with non-modified chitosan nanoparticles.