miRNAs, kleine nicht-kodierende RNAs (21-25 Basen), die nicht in Proteine übersetzt werden, hemmen viele Zielboten-RNAs (mRNAs), indem sie sie destabilisieren und ihre Translation bei verschiedenen Nierenerkrankungen hemmen 1,2. Daher ist die Gentherapie mit exogenen, künstlich synthetisierten miRNA-Nachahmungen oder -Inhibitoren eine potenzielle neue Option, um die Entwicklung vieler Nierenerkrankungen zu hemmen 3,4,5.
Trotz des Versprechens von miRNA-Nachahmungen oder -Inhibitoren für die Gentherapie bleibt die Verabreichung an Zielorgane eine große Hürde für In-vivo-Experimente, um ihr klinisches Potenzial zu entwickeln. Da künstlich synthetisierte miRNA-Nachahmer oder -Inhibitoren einem sofortigen Abbau durch die Serum-RNase unterliegen, verkürzt sich ihre Halbwertszeit bei systemischer Verabreichung in vivo6. Darüber hinaus ist die Effizienz von miRNA-Nachahmungen oder -Inhibitoren, die Plasmamembran zu durchdringen und Zytoplasma zu transfizieren, ohne geeignete Vektoren im Allgemeinen viel geringer zu sein 7,8. Diese Evidenzlinien deuten darauf hin, dass die Entwicklung des miRNA-Nachahmungs- oder Inhibitor-Verabreichungssystems für die Niere erforderlich ist, um ihren Einsatz im klinischen Umfeld zu ermöglichen und sie zu einer neuen Behandlungsoption für Patienten mit verschiedenen Nierenerkrankungen zu machen.
Virale Vektoren wurden als Träger verwendet, um exogene miRNA-Nachahmungen oder -Inhibitoren an die Niere zu liefern 9,10. Obwohl sie im Hinblick auf biologische Sicherheit und Transfektionswirksamkeit entwickelt wurden, können virale Vektoren dennoch eine Interferonantwort und/oder genetische Instabilität verursachen11,12. Um diese Bedenken auszuräumen, haben wir ein miRNA-Nachahmungssystem für die Niere entwickelt, bei dem Polyethylenimin-Nanopartikel (PEI-NPs), ein nichtviraler Vektor, in mehreren Mausmodellen für Nierenerkrankungen verwendetwerden 13,14,15.
PEI-NPs sind lineare polymerbasierte NPs, die Oligonukleotide, einschließlich miRNA-Nachahmungen, effektiv an die Niere abgeben können und aufgrund ihrer langfristigen Sicherheit und Biokompatibilität als bevorzugt für die Herstellung nichtviraler Vektoren angesehen werden13,16,17.
Diese Studie demonstriert die Effekte einer systematischen exogenen miRNA-Nachahmung der Verabreichung mit PEI-NPs durch Schwanzveneninjektion in Nierenfibrose-Modellmäusen, die durch einseitige Harnleiterobstruktion (UUO) erzeugt wurden. Darüber hinaus zeigen wir die Effekte der systematischen exogenen miRNA-Mimikabgabe mit PEI-NPs mittels Schwanzveneninjektion in Modellmäusen für diabetische Nierenerkrankungen (db/db-Mäuse: C57BLKS/J Iar -+Lepr db/+Leprdb) und Modellmäusen mit akutem Nierenversagen, die durch renale Ischämie-Reperfusionsverletzung (IRI) hervorgerufen wurden.