Maria Maloverjan kaitseb doktoritööd „Optimizing Cell-Penetrating Peptide-Based Nanoparticles for Delivery of Nucleic Acid Therapeutics“

26. augustil kell 13.15 kaitseb Maria Maloverjan biomeditsiini tehnoloogia erialal doktoritööd „Optimizing Cell-Penetrating Peptide-Based Nanoparticles for Delivery of Nucleic Acid Therapeutics“ („Rakkudesse penetreeruvatel peptiididel põhinevate nanopartiklite omaduste optimeerimine nukleiinhapete transpordiks“).

Juhendajad: 
Professor Margus Pooga, Tartu Ülikool
Professor Ana Rebane, Tartu Ülikool

Oponent:
Professor Dr. Roland Brock, Medical Center of the Radboud University (The Netherlands)

Kokkuvõte: 
Geenide avaldumise mõjutamine, manustades erinerva toimemehhanismiga nukleiinhappelisi (NH) ravimeid, on leidnud üha enam rakendust meditsiinis nii kaasasündinud kui omandatud haiguste raviks. Paraku ei ole sellised terapeutilised molekulid organismis piisavalt stabiilsed ning suure molekulmassi ja negatiivse laengu tõttu ei suuda need efektiivselt läbida bioloogilisi barjääre. NH efektiivseks toimetamiseks märklaudrakkudesse on tänapäeval välja töötatud mitmeid kandursüsteeme. Üheks tõhusaks kandursüsteemiks on rakkudesse penetreeruvad peptiidid (RPP). Need on kuni 30 aminohappe pikkused peptiidid, mis on võimelised läbima rakumembraane ja koos endaga transportima rakkudesse lastmolekule. RPP-d on valdavalt positiivselt laetud ning seostudes negatiivselt laetud NH-ga moodustavad nad elektrostaatiliste ja hüdrofoobsete interaktsioonide tulemusena nanoosakesi.

Käesolevas töös uurisime tegureid, mis pärsivad RPP/NH komplekside tõhusust märklaudgeenide mõjutamisel, ning viise, kuidas vastavat efektiivsust suurendada. Mudelpeptiidina kasutasime  peptiidi PepFect14 (PF14), mille laeng on +5 ning mis on modifitseeritud stearüülhappega. Doktoriprojekti esimeses etapis  analüüsisime valgukrooni teket PF14/NH osakeste pinnale. Valgukroon on valkude kiht, mis moodustub verre või muudesse biovedelikesse sattuvate osakeste pinnale ning võib põhjustada osakeste agregatsiooni, suurendada toksilisust ja suunata organismist eemaldamisele. Näitasime, et osakestele moodustuva valgukrooni koostis sõltub kasutatud seerumist ning valgukroon  mõjutab oluliselt osakeste transfektsiooni ja efektiivsust kultuuris kasvatatavates rakkudes. Seejärel uurisime kas ja kuidas mõjutab Ca2+ ja Mg2+ ioonide lisamine RPP/NH osakeste omadusi ja efektiivsust. Näitasime, et mõlemad ioonid, eriti Ca2+, suurendavad RPP/NH osakeste efektiivsust rakukultuuris mitmekordselt, tõenäoliselt hõlbustades NH vabanemist endosoomidest. Järgnevalt rakendasime PF14 ka mRNA transfekteerimiseks rakkudesse. Selleks moodustasime mRNA-st ja PF14-st nanoosakesed ja varieerisime abiainete lisamisega nende koostist eesmärgiga suurendada osakeste efektiivsust. Näitasime, et PF14 transpordib mRNA efektiivset püsiliinide rakkudesse, aga mõnevõrra vähem tõhusalt inimese primaarsetesse rakkudesse koekultuuris ja kõrvakoesse hiires.

Kaitsmist saab jälgida ka Zoomis: https://ut-ee.zoom.us/j/9530588152?pwd=ZzgzMjY4YytzUkZ5aVRCd2pOdVNQQT09 (kohtumise ID: 953 058 8152, pääsukood: kaitsmine).