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Merck

Polymeric nanoparticles for nonviral gene therapy extend brain tumor survival in vivo.

ACS nano (2015-02-03)
Antonella Mangraviti, Stephany Yi Tzeng, Kristen Lynn Kozielski, Yuan Wang, Yike Jin, David Gullotti, Mariangela Pedone, Nitsa Buaron, Ann Liu, David R Wilson, Sarah K Hansen, Fausto J Rodriguez, Guo-Dong Gao, Francesco DiMeco, Henry Brem, Alessandro Olivi, Betty Tyler, Jordan J Green
ABSTRACT

Biodegradable polymeric nanoparticles have the potential to be safer alternatives to viruses for gene delivery; however, their use has been limited by poor efficacy in vivo. In this work, we synthesize and characterize polymeric gene delivery nanoparticles and evaluate their efficacy for DNA delivery of herpes simplex virus type I thymidine kinase (HSVtk) combined with the prodrug ganciclovir (GCV) in a malignant glioma model. We investigated polymer structure for gene delivery in two rat glioma cell lines, 9L and F98, to discover nanoparticle formulations more effective than the leading commercial reagent Lipofectamine 2000. The lead polymer structure, poly(1,4-butanediol diacrylate-co-4-amino-1-butanol) end-modified with 1-(3-aminopropyl)-4-methylpiperazine, is a poly(β-amino ester) (PBAE) and formed nanoparticles with HSVtk DNA that were 138 ± 4 nm in size and 13 ± 1 mV in zeta potential. These nanoparticles containing HSVtk DNA showed 100% cancer cell killing in vitro in the two glioma cell lines when combined with GCV exposure, while control nanoparticles encoding GFP maintained robust cell viability. For in vivo evaluation, tumor-bearing rats were treated with PBAE/HSVtk infusion via convection-enhanced delivery (CED) in combination with systemic administration of GCV. These treated animals showed a significant benefit in survival (p = 0.0012 vs control). Moreover, following a single CED infusion, labeled PBAE nanoparticles spread completely throughout the tumor. This study highlights a nanomedicine approach that is highly promising for the treatment of malignant glioma.

MATERIALI
Numero di prodotto
Marchio
Descrizione del prodotto

Sigma-Aldrich
Tetraidrofurano, inhibitor-free, suitable for HPLC, ≥99.9%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Tetraidrofurano, contains 200-400 ppm BHT as inhibitor, ACS reagent, ≥99.0%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
DAPI, for nucleic acid staining
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
L-glutammina, meets USP testing specifications, suitable for cell culture, 99.0-101.0%, from non-animal source
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Ioduro di propidio, ≥94.0% (HPLC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Timidina, powder, BioReagent, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
L-glutammina, ReagentPlus®, ≥99% (HPLC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
SAFC
L-glutammina
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Timidina, ≥99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Propidium iodide solution
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Tetraidrofurano, ACS reagent, ≥99.0%, contains 200-400 ppm BHT as inhibitor
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
1,4-Butanediol diacrylate, technical grade, contains ~75 ppm hydroquinone as inhibitor
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
3-Amino-1-propanol, 99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
L-glutammina, BioUltra, ≥99.5% (NT)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
4-Amino-1-butanol, 98%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Ioduro di propidio, ≥94% (HPLC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
5-Amino-1-pentanol, ≥92.0% (GC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
3-Amino-1-propanol, ≥99%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
Tetraidrofurano, analytical standard
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
L-glutammina, γ-irradiated, BioXtra, suitable for cell culture
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
L-glutammina
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
Tetraidrofurano, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Timidina, ≥99.0% (HPLC)
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
L-glutammina, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
3-Amino-1-propanol, Pharmaceutical Secondary Standard; Certified Reference Material
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
Tetraidrofurano, Selectophore, ≥99.5%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
3-Amino-1-propanol, analytical standard
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Sigma-Aldrich
Dytek® EP diamine, 98%
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili
Supelco
L-glutammina, certified reference material, TraceCERT®, Manufactured by: Sigma-Aldrich Production GmbH, Switzerland
Prezzi e disponibilità al momento non sono disponibili