A - Human Necessities – 61 – K
Patent
A - Human Necessities
61
K
A61K 47/48 (2006.01) C12N 15/87 (2006.01)
Patent
CA 2344441
The present invention relates to methods and compositions for delivery of a compound, most preferably a polynucleotide, into the cytoplasm of a cell by means of a microparticle, fabricated from a pH-sensitive hydrogel in collapsed phase, and having a size and physical characteristics compatible with uptake via a clathrin-coated pit on the cell surface. The trigger pH at which the hydrogel expands is lower than the physiological pH of the extracellular environment, allowing the microparticle, which comprises the compound to be delivered, to maintain its compact size prior to cellular uptake, thereby providing the additional benefit of protecting the comprised compound from degradation. This protective feature is particularly beneficial in embodiments in which a polynucleotide or a peptide is being delivered. Following uptake via a clathrin-coated pit, the microparticle then enters the intracellular endocytic pathway, where it is subjected to a progressive decrease in pH. Once the trigger pH for the hydrogel is reached, the microparticle increases its water content and expands, bursting its containing vesicle, and allowing its comprised compound to enter the cytoplasm. According to the invention, microparticle expansion and drug release may be achieved by natural mechanisms without requiring the addition of exogenous compounds, or the application of electric fields, etc... Moreover, with regard to embodiments involving polynucleotides, the present invention provides a means for traversing the plasma membrane and delivering the polynucleotide into the cytoplasm; in conventional transfection methods the plasma membrane, as well as intracellular membranes as occur in endosomes or lysosomes, constitute a formidable barrier to entry.
L'invention concerne des procédés et des compositions permettant le transport d'un composé, de préférence d'un polynucléotide, dans le cytoplasme d'une cellule, par une microparticule produite à partir d'un hydrogel sensible au pH, en phase dégonflée, présentant des caractéristiques dimensionnelles et physiques compatibles avec son absorption à travers un puits recouvert de clathrine situé sur la surface cellulaire. Le pH déclencheur qui provoque l'expansion de l'hydrogel est plus bas que le pH physiologique du milieu extracellulaire ce qui permet à la microparticule contenant le composé à administrer de garder sa dimension compacte avant son absorption par la cellule, et offre l'avantage additionnel de protéger le composé véhiculé contre une dégradation. Cette fonction protectrice est particulièrement avantageuse dans les formes d'exécution destinées au transport d'un polynucléotide ou d'un peptide. Après son absorption à travers un puits recouvert de clathrine, la microparticule est soumise au processus d'endocytose intracellulaire au cours duquel elle est exposée à une baisse progressive du pH. Une fois que le pH déclencheur de l'hydrogel est atteint, la microparticule accroît sa teneur en eau, gonfle et fait éclater la vésicule formant son enveloppe, permettant ainsi au composé contenu dans cette dernière de pénétrer dans le cytoplasme. L'expansion de la microparticule et la libération du médicament sont obtenus par des mécanismes naturels ne nécessitant pas l'adjonction de composés exogènes ou l'application de champs électriques etc. En outre, les formes d'exécution prévues pour les polynucléotides offrent un moyen de traverser la membrane plasmique et de délivrer le polynucléotide dans le cytoplasme. En effet, dans les procédés de transfection conventionnels, la membrane plasmique ainsi que les membranes intracellulaires qu'on rencontre dans les endosomes ou les lysosomes constituent une formidable barrière empêchant l'entrée.
Bereskin & Parr
Rothman James E.
LandOfFree
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