Polyvinylacohol, polyethyleenglycol, cholesterol en cyclodextrine zijn de ingrediënten waarmee je therapeutisch RNA een levende cel in kunt loodsen teneinde een ongewenst gen uit te schakelen. Dat melden David Thompson en collega’s (Purdue University) in JACS.

De genoemde moleculen leveren door zelfassemblage een RNA-verpakking op die twee kunstjes kan. Om te beginnen kan hij zichzelf laten omsluiten door een celmembraan en zichzelf zo de cel binnen laten trekken (dat heet endocytose). Vervolgens kan hij uit het hierbij gevormde blaasje van celmembraanmateriaal (endosoom) breken, zodat het RNA vrij door de rest van de cel kan gaan bewegen.

Dat RNA is dan geen gewoon RNA maar ‘small interfering RNA’ (siRNA), een fragment dat zich aan één bepaald gen kan binden en zo de expressie van dat gen onmogelijk maakt. Uit zichzelf komt dat nooit een cel binnen: het oppervlak van RNA is negatief geladen, en het hydrofobe celmembraan laat alleen maar neutrale dingen door.

De polyvinylalcoholketens vormten de ruggengraat van Thompsons constructie. Als zijtakken hecht hij er polyethyleenglycol (PEG) en cholesterol aan vast, via benzylideen-acetaalbindingen.

PEG maakt het geheel oplosbaar in water. Cholesterol is in staat is om beta-cyclodextrine te binden, en de positief geladen amine-groepen van dat cyclodextrine kunnen zich weer binden aan siRNA. Resultaat is dat rond dat siRNA een deeltje wordt opgebouwd dat aan de buitenkant vrijwel niet geladen is en door celmembranen gaarne via endocytose wordt binnengehaald.

Vervolgens wordt het tweede kunstje getriggerd door de lage pH, die binnen endosomen pleegt te heersen. Benzylideen-acetaalbindingen kunnen daar niet tegen, zodat het hele complex uit elkaar valt. En wat er dan gebeurt weet Thompson ook nog niet precies, maar feit is dat er gaten in het endosoom vallen. Mogelijk werkt het losse cholesterol als detergent, maar dat moet nog nader worden onderzocht.

Het belangrijkste is dat het werkt. Thompson heeft het uitgeprobeerd met een siRNA dat in genetisch gemodificeerde hamstercellen de groene fluorescentie uitschakelt. Dat lukte voor 85 procent. Vrijwel alle cellen bleven daarbij in leven, terwijl met een alternatieve siRNA-transportmethode (met polyethyleenimine) de helft doodging.

bron: C&EN