Administration ciblée d'ARNi contre le cancer de l'ovaire par nanocomplexes graphène oxyde/PEI fonctionnalisés à l'acide folique

Résumé

La thérapie génique émerge comme une méthode valide pour le traitement du cancer de l'ovaire, notamment via l'ARN interférant petit (siRNA). Bien que puissante, l'absence de systèmes d'administration génique ciblés et efficaces entrave sérieusement son développement. Dans cette étude, nous avons synthétisé un nouveau vecteur génique PEG-GO-PEI-FA en fonctionnalisant l'oxyde de graphène (GO), dans lequel l'acide folique (FA) se lie spécifiquement au récepteur du folate (FR), surexprimé dans le cancer de l'ovaire. Les nanocomplexes ont été caractérisés par diffusion dynamique de la lumière (DLS), microscopie à force atomique (AFM) et spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). La capacité de condensation du siRNA et la stabilité ont été évaluées par électrophorèse sur gel d'agarose. L'efficacité d'internalisation cellulaire et la capacité d'échappement lysosomal dans les cellules de cancer de l'ovaire ont été étudiées par microscopie confocale à balayage laser. La biosécurité cellulaire du système et l'inhibition de la tolérance au siRNA ont été évaluées par test CCK-8. La taille des nanocomplexes PEG-GO-PEI-FA était de 216,1 ± 2,457 nm, avec une cytotoxicité modérée sur les cellules de cancer de l'ovaire. Avec une haute efficacité d'internalisation, PEG-GO-PEI-FA s'échappe rapidement du lysosome et libère le gène. De plus, PEG-GO-PEI-FA/siRNA inhibe efficacement la croissance des cellules de cancer de l'ovaire. Globalement, PEG-GO-PEI-FA/siRNA offre une stratégie prometteuse pour l'administration de siRNA dans le traitement du carcinome ovarien FR-positif ou de tumeurs similaires.

Introduction

Le cancer de l'ovaire est la principale cause de décès gynécologique dans le monde, généralement associé à de mauvais résultats cliniques en raison des difficultés de diagnostic précoce et de traitement. Malheureusement, les agents chimiothérapeutiques conventionnels présentent des limitations inhérentes : distribution non spécifique, faible biodisponibilité, élimination sanguine rapide et faible solubilité dans les environnements physiologiques. Au cours des dernières décennies, la thérapie génique a été étudiée comme approche potentielle pour traiter divers troubles génétiques, dont les cancers. Cependant, l'absence de vecteur d'administration génique sûr, hautement efficace et sélectif a entravé son passage à l'utilité clinique. Actuellement, il existe deux catégories de vecteurs : viraux et non-viraux. Bien que les vecteurs viraux montrent une haute efficacité de transfection, plusieurs inconvénients limitent leur application clinique, comme les réactions immunitaires inflammatoires sévères et le risque de recombinaison avec des virus sauvages. En revanche, les vecteurs non-viraux ont une grande capacité d'administration, une faible immunogénicité et une flexibilité structurelle, en faisant d'excellentes alternatives. Avec le développement rapide de la nanotechnologie, de nombreuses nanoparticules ont été explorées comme vecteurs d'administration génique. Ce travail a conçu un nouveau vecteur non-viral PEG-GO-PEI-FA pouvant être administré efficacement aux tissus tumoraux.

L'oxyde de graphène (GO) est un dérivé du graphite produit par oxydation multi-étapes, ultrasonication et purification. La surface du GO contient des groupes époxy, hydroxyle et carboxyle. Les groupes fonctionnels oxygénés confèrent au GO une excellente biocompatibilité, lui permettant de former une suspension stable dans l'eau et les solvants organiques, facilitant les modifications chimiques et la fonctionnalisation. Le GO est largement utilisé pour la thérapie photothermique du cancer, l'administration de médicaments et gènes, et les biosenseurs. Le polyéthylène glycol (PEG) est un matériau sûr, non-toxique, biodégradable, approuvé par la FDA comme vecteur hydrophile. La fonctionnalisation du GO par PEG améliore la stabilité en conditions physiologiques, prolonge le temps de circulation du GO dans l'organisme et améliore sa pharmacocinétique pour un meilleur ciblage tumoral. Le polyéthylèneimine (PEI) est devenu un standard pour les vecteurs non-viraux grâce à sa haute efficacité de transfection dans diverses lignées cellulaires. Cependant, le PEI présente une cytotoxicité sévère et une faible biocompatibilité, limitant ses applications cliniques. Dans cette étude, nous avons observé une diminution significative de la cytotoxicité lorsque le PEI était greffé à la surface du GO. Le récepteur au folate est surexprimé à la surface de diverses cellules cancéreuses, surtout dans le cancer de l'ovaire avant et après chimiothérapie. Pour l'administration génique ciblée, des molécules d'acide folique ont été covalemment liées au GO pour cibler les récepteurs au folate.

L'objectif principal de cette étude était d'explorer un nouveau système d'administration génique ciblé basé sur le GO pour augmenter l'utilité de la thérapie génique par siRNA contre le cancer de l'ovaire. Le PEG-GO-PEI-FA chargé positivement obtenu pouvait être chargé en siRNA pour l'administration génique. Sa synthèse réussie, sa caractérisation, son internalisation cellulaire efficace et son effet anticancéreux in vitro ont été analysés par diverses techniques. La sécurité du système a également été évaluée in vitro.

Matériaux et méthodes

Matériaux

L'oxyde de graphène provenait de Suzhou Carbon Fung Graphene Technology Co. Ltd. (Suzhou, Chine). L'acide folique (FA), l'N-hydroxysuccinimide (NHS) et la fluorescéine isothiocyanate (FITC) provenaient de Sigma Aldrich Trading Co. Ltd. (Shanghai, Chine). Le PEI ramifié 25K, le PEG (PM = 2000), l'agarose et le chlorhydrate de 1-(3-diméthylaminopropyl)-3-éthylcarbodiimide (EDC·HCl) provenaient d'Adama Reagent Co. Ltd. (Shanghai, Chine). Les solutions tampons phosphate (PBS), salines phosphate de Dulbecco (DPBS) et tous les autres réactifs provenaient de Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd. (Shanghai, Chine). Le milieu RPMI-1640, le sérum fœtal bovin (FBS), la trypsine et le tampon TAE 20× provenaient de Thermo Fisher Scientific Co. Ltd. (Chine). Le kit CCK-8 provenait de Shanghai Yisheng Biological Co. Ltd. (Shanghai, Chine). LysoTracker Red, paraformaldéhyde 4%, DAPI et réactifs de transfection Lipofectamine 2000 provenaient d'Invitrogen Co. Ltd. (Chine). La sonde de fluorescence Dil provenait de Beyotime Co. Ltd. L'ARNi anti-PLK1 (PLK1-homo-581) a été synthétisé par Shanghai GenePharma Co. Ltd. (Shanghai, Chine).

Préparation du PEG-GO-PEI-FA

La synthèse suit la stratégie montrée Figure S2(A). Premièrement, 10 mL de suspension aqueuse de GO (1000 µg/mL) ont été soniqués en continu au bain à 50 W pendant 2 h. Ensuite, 1 mL d'EDC·HCl (5000 µg/mL) et de NHS (5000 µg/mL) ont été ajoutés et soniqués par intermittence 30 min à 100 W, suivi de l'ajout de PEG (10 mg) soniqué 30 min et agité magnétiquement 6 h à 0 °C. Pour éliminer les réactifs non réactifs et obtenir la solution GO-PEG, le mélange a été dialysé 24 h dans l'eau distillée avec une membrane (PMCO 3500 Da). La solution GO-PEG a été soniquée 30 min, 1 mL d'EDC·HCl et NHS (5000 µg/mL) ajoutés et soniqués 30 min, suivi de l'ajout de PEI 25K (5000 µg/mL) 2 mL. Le mélange a été soniqué 30 min et agité 6 h à 0 °C. Pour obtenir PEG-GO-PEI, le mélange a été dialysé 24 h dans l'eau distillée (membrane PMCO 3500 Da). La solution PEG-GO-PEI a été soniquée 60 min, 1 mL d'EDC·HCl et NHS ajoutés et soniqués 30 min, suivi de l'ajout de 10 mg FA. La solution a été soniquée 30 min, agitée 12 h à 0 °C et dialysée 48 h pour obtenir PEG-GO-PEI-FA. La solution a été séchée par lyophilisation sous vide (Biosafer-10D).

Caractérisation

Le potentiel zêta et la taille moyenne des particules en solution aqueuse ont été mesurés par DLS (Malvern Zetasizer Nano ZS, UK). Les morphologies ont été observées par microscopie à force atomique en atmosphère (AFM, MultiMode Nanoscope IIIa, Allemagne). Les spectres FTIR ont été acquis par Thermo Nicolet 6700 (pastille KBr, 400–4000 cm⁻¹). Les spectres d'absorption UV-Vis ont été mesurés par spectrophotomètre UV-Vis (EV300, USA). Les spectres Raman ont été mesurés par microscope Raman dispersif (Senterra R200-L, Allemagne) avec excitation à 532 nm.

Essai de biosécurité in vitro

Les cellules SKOV3 (cancer de l'ovaire humain) provenaient de Keygen (Chine). Les cellules étaient maintenues en milieu RPMI-1640 avec 10% FBS, 100 U/mL pénicilline, 100 µg/mL streptomycine, à 37 °C sous 5% CO₂. La cytotoxicité des matériaux a été analysée sur cellules SKOV3 par test CCK-8. Brièvement, les cellules étaient ensemencées en plaque 96 puits à 6 × 10³ cellules/puits en 100 µL milieu 1640 avec 10% FBS, incubées 12 h à 37 °C sous 5% CO₂. Ensuite, GO, GO-PEG, PEG-GO-PEI et PEG-GO-PEI-FA étaient ajoutés à des concentrations finales de 10 à 1000 µg/mL et incubés 12 h supplémentaires. Un autre essai avec incubation de 4 à 24 h à 100 µg/mL. Ensuite, 10 µL de CCK-8 étaient ajoutés par puits et incubés 3 h à 37 °C. L'absorbance à 450 nm était mesurée. Chaque expérience était répétée trois fois. La viabilité cellulaire relative (%) = (absorbance échantillon − absorbance blanc) / (absorbance contrôle − absorbance blanc) × 100%.

Essai de retard sur gel d'agarose

La solution tampon 20× TAE a été diluée avec de l'eau traitée DEPC pour faire une solution d'agarose 1%. La solution a été chauffée 5 min au micro-ondes pour dissoudre l'agarose. À 55 °C, du bromure d'éthidium (EB, 0,5 µg/mL) a été ajouté au ratio volumique 10 000:1, mélangé uniformément, puis l'agarose a été refroidie pour former le gel. Les mélanges PEG-GO-PEI, PEG-GO-PEI-FA et siRNA à différents ratios de poids étaient ajoutés aux trous. Le gel a migré à 110 V et 40 mA pendant ~60 min, puis observé et analysé par imageur ultraviolet.

Études d'internalisation cellulaire du PEG-GO-PEI-FA

Pour étudier l'internalisation, les nanocomplexes ont été marqués au FITC selon une méthode décrite précédemment avec modifications. Brièvement, la solution de nanocomplexes (~1 mg/mL, 2,0 mL) a été mélangée avec 0,2 mL FITC (26 mM) dissous dans DMSO et agitée toute la nuit à température ambiante. Les mélanges ont été dialysés à travers une membrane PMCO 5000 pour éliminer le FITC non lié puis lyophilisés. Les cellules étaient ensemencées en plaque 6 puits (contenant les lames) à 2 × 10⁵ cellules/puits en 2 mL milieu 1640 avec 10% FBS, incubées 12 h à 37 °C. Le milieu était remplacé par du milieu 1640 sans sérum. Les cellules étaient traitées avec différents nanocomplexes/FITC. Les cellules sans nanocomplexes servaient de contrôle, celles avec PEI 25K de contrôle parallèle. Après incubation 4 h à 37 °C sous 5% CO₂, le liquide était retiré, les cellules lavées deux fois avec DPBS froid (pH 7,4), puis 20 µL DAPI et 5 µL Dil (colorant membrane) ajoutés par puits et incubés 20 min à 37 °C dans l'obscurité. Ensuite, DAPI et Dil étaient retirés, cellules lavées deux fois avec DPBS froid, les lames prélevées et fixées sur lame de verre avec Permount TM. Le signal de fluorescence était observé au microscope confocal à balayage laser (CLSM) pour analyser l'internalisation.

Échappement endosomal et pénétration nucléaire

Pour visualiser la distribution cellulaire, l'échappement endosomal et la pénétration nucléaire, les cellules SKOV3 étaient ensemencées en plaque 12 puits (contenant lames) à 1 × 10⁵ cellules/puits en 2 mL milieu 1640 avec 10% FBS, incubées 12 h (37 °C, 5% CO₂). Le milieu était remplacé par 1 mL/puits milieu 1640 sans sérum. Les nanocomplexes marqués FITC (100 µg/mL) étaient ajoutés 1 mL/puits. Après 6 h, le liquide était retiré, cellules lavées deux fois avec DPBS froid (pH 7,4), et 50 µL/puits LysoTracker Red (5 µg/mL) ajoutés. Après incubation 15 min à 37 °C sous 5% CO₂, le liquide était retiré, cellules lavées deux fois avec DPBS froid, puis 20 µL DAPI ajoutés par puits et incubés 20 min à 4 °C dans l'obscurité. Ensuite, DAPI retiré, lavage deux fois avec DPBS (pH 7,4), fixation 15 min au paraformaldéhyde 4% à température ambiante, lames prélevées et fixées sur lame de verre avec Permount TM. Le signal de fluorescence était observé au CLSM pour analyser l'échappement lysosomal et la pénétration nucléaire.

Analyse de l'inhibition cellulaire

L'effet inhibiteur de PEG-GO-PEI/siRNA et PEG-GO-PEI-FA/siRNA a été analysé par test CCK-8. Les cellules étaient ensemencées en plaque 96 puits à 6 × 10³ cellules/puits en 100 µL milieu 1640 avec 10% FBS, incubées 12 h à 37 °C sous 5% CO₂. PEG-GO-PEI et PEG-GO-PEI-FA étaient ajoutés à 10–500 µg/mL et incubés 12 et 24 h supplémentaires. PEG-GO-PEI/siRNA et PEG-GO-PEI-FA/siRNA étaient incubés 4–48 h à 100 µg/mL. Le siRNA transfecté avec Lipofectamine 2000 et non traité servaient de contrôles. 10 µL CCK-8 ajoutés par puits, incubés 3 h à 37 °C. L'absorbance mesurée à 450 nm. Chaque expérience répétée trois fois. Le taux d'inhibition (%) = 1 − (absorbance échantillon − absorbance blanc) / (absorbance contrôle − absorbance blanc) × 100%.

Statistiques

Chaque expérience répétée trois fois, données analysées avec SPSS 17.0. Test ANOVA unilatéral pour analyses multi-groupes et test t de Student non apparié pour analyses à deux groupes. Données exprimées en moyenne ± écart-type (SD), significativité statistique à p < 0,05.

Résultats et discussion

Synthèse du PEG-GO-PEI-FA

L'expression du FR a d'abord été analysée dans différentes lignées cellulaires cancéreuses via la base de données Cancer Cell Line Encyclopedia (CCLE) et dans différents tissus ovariens via la base de données Gene Expression Profiling Interactive Analysis (GEPIA2). Les résultats étaient cohérents avec les recherches antérieures (Figure S1). Nous avons donc choisi le FA comme ligand de ciblage pour l'administration génique.

Le GO porte de nombreux groupes oxygénés : carboxyls aux bords, hydroxyles et époxy sur le plan basal. Pour obtenir du GO à l'échelle nanométrique (NGO), le GO a été fissuré par sonication au bain 50 W pendant 2 h, suivi de la liaison covalente de PEG/PEI/FA au GO par chimie EDC/NHS (Figure S2A). La Figure S2(B) montre la voie de traitement du PEG-GO-PEI-FA/siRNA. L'analyse de la conjugaison chimique a été réalisée par spectroscopie FTIR différentielle. Comme montré Fig. 1a, les groupes OH (3425 cm⁻¹), C=O (1719 cm⁻¹) et C-H (1350 cm⁻¹) étaient présents dans le GO, indiquant l'existence de groupes hydroxyle et carboxyle en surface. La bande d'étirement CH (2885 cm⁻¹) apparaissait quand le PEG réagissait avec le GO via des liaisons covalentes stables, indiquant la greffe du PEG (efficacité ~6%). Après réaction du PEI et FA avec le GO, les bandes d'étirement NH (1590 cm⁻¹) et C-N (1420 cm⁻¹) étaient observées, indiquant la greffe du PEI et FA par estérification. Ces résultats démontrent la synthèse réussie du PEG-GO-PEI-FA conjugué.

La Fig. 1b montre les spectres d'absorption UV-Vis du GO, FA, GO-PEG, PEG-GO-PEI et PEG-GO-PEI-FA. Le GO avait un pic à 223 nm, le FA à 275 nm. Le GO-PEG montrait une courbe lisse, indiquant la conjugaison PEG-GO. Le PEG-GO-PEI avait un pic à 219 nm, illustrant la greffe du PEI. Le PEG-GO-PEI-FA avait des pics à 219 nm et 275 nm, révélant la greffe du FA. Tous ces résultats confirment la synthèse réussie du PEG-GO-PEI-FA.

Caractérisation du PEG-GO-PEI-FA

Le Tableau 1 montre la taille des particules et le potentiel zêta des nanocomplexes. La taille augmentait progressivement à 218,4 nm au fur et à mesure de la greffe de PEG, PEI et FA à la surface du GO. Le potentiel zêta passait de −16,5 à +17,5 mV quand le PEI se liait au GO, facilitant l'adsorption d'ADN/ARN négativement chargés par interaction électrostatique et l'internalisation cellulaire. Les potentiels zêta de PEG-GO-PEI-FA et PEG-GO-PEI-FA/siRNA étaient +14,7 mV et +14,5 mV, inférieurs à PEG-GO-PEI en raison de la charge négative du FA et du siRNA. Cela indique que PEG-GO-PEI-FA/siRNA peut s'adsorber à la surface cellulaire par interaction de charge et être internalisé par endocytose médiée par récepteur.

La morphologie de surface et la taille des particules ont aussi été mesurées par AFM et DLS. La Fig. 2a montre le GO avec surface lisse et structure en feuille, taille 192,1 nm. Après greffe de PEG, PEI et FA, la taille du PEG-GO-PEI-FA augmentait à 216,1 nm, avec de nombreuses protubérances observées (Fig. 2b), suggérant un grand nombre de décorations immobilisées sur les feuillets de GO. La hauteur du PEG-GO-PEI-FA était supérieure à celle du GO, due à l'attachement de PEG, PEI et FA sur les deux plans du feuillet de GO.

La spectroscopie Raman est couramment utilisée pour caractériser les nanomatériaux de carbone. La Fig. 2c montre le spectre Raman du GO avec bandes à 1600 cm⁻¹ (bande G) et 1354 cm⁻¹ (bande D), ratio ID/IG = 1,0385, indiquant que l'hybridation sp² du GO était partiellement brisée formant hydroxyles et carboxyls. GO-PEG et PEG-GO-PEI montraient des bandes à 1595 cm⁻¹ (G) et 1352 cm⁻¹ (D), avec ratios ID/IG de 0,7737 et 0,5238. La diminution progressive du ratio ID/IG suite aux réactions PEG et PEI avec le GO indique leur greffe à la surface du GO.

Analyse de biosécurité in vitro des différents NGO fonctionnels

La biosécurité des vecteurs génique non-viraux reste un défi majeur pour les applications cliniques. Les charges positives élevées apportent une excellente capacité de condensation et protection des gènes mais aussi une cytotoxicité sévère. Pour tester la cytotoxicité des nanocomplexes libres de siRNA, le test CCK-8 a été conduit avec cellules SKOV3 incubées 4, 8, 12 et 24 h avec nanocomplexes à différentes concentrations (10–1000 µg/mL). Comme montré Figure S3, les nanocomplexes maintenaient une haute viabilité cellulaire dans le cancer de l'ovaire à 1000 µg/mL et 24 h. La cytotoxicité de tous les nanocomplexes montrait une dépendance temps- et concentration-dépendante (viabilité SKOV3 ≥ 84,38% pour tous à 1000 µg/mL, et ≥ 94,21% à 24 h). Ces résultats suggèrent que les nanocomplexes présentent une cytotoxicité négligeable et peuvent servir de vecteur génique biocompatible.

Analyse des nanocomplexes combinés au siRNA

L'internalisation cellulaire de molécules d'ARN libres est difficile en raison de leurs charges négatives substantielles. Le chargement de biomolécules négatives par polymères cationiques est largement adopté. Dans cet article, le chargement du siRNA sur le vecteur PEG-GO-PEI-FA a été réalisé par mélange en solution aqueuse. Le potentiel zêta de PEG-GO-PEI-FA était +14,7 mV, indiquant que le siRNA peut s'adsorber par interaction électrostatique. La capacité de condensation génique a été évaluée par électrophorèse sur gel d'agarose. La Fig. 3a montre que PEG-GO-PEI avait une capacité de condensation évidente à ratio de poids 10, tandis que PEG-GO-PEI-FA montrait un retard complet de la migration du siRNA à ratio 20 (Fig. 3b). PEG-GO-PEI-FA protège le siRNA de la dégradation mais nécessite un peu plus de nanocomplexe pour une bonne capacité de liaison, peut-être dû à ses potentiels zêta moins élevés. Ces résultats indiquent que PEG-GO-PEI et PEG-GO-PEI-FA ont une capacité d'administration suffisante, surtout PEG-GO-PEI-FA qui montre son potentiel comme vecteur valide pour l'administration efficace et sûre de gènes.

Analyse de l'internalisation cellulaire

Il est crucial que les vecteurs puissent cibler spécifiquement les tumeurs pour l'administration génique. Pour confirmer si le vecteur PEG-GO-PEI-FA pouvait entrer aisément dans les cellules, nous avons utilisé le FITC comme sonde fluorescente pour l'imagerie intracellulaire. Les noyaux étaient colorés au DAPI, la membrane cytoplasmique au Dil. La Fig. 4 montre que le groupe contrôle et le groupe PEG-GO-PEI ne montraient pas de signal de fluorescence verte autour des noyaux et de la membrane, impliquant que PEG-GO-PEI n'entrait pas dans les cellules. Le PEI 25K et PEG-GO-PEI-FA/siRNA apparaissaient comme signal vert autour du noyau, démontrant clairement que PEG-GO-PEI-FA pouvait pénétrer les membranes cellulaires et entrer dans les cellules. Les nanocomplexes PEG-GO-PEI-FA montraient l'internalisation cellulaire la plus active, probablement attribuable au FA qui se lie spécifiquement au FR surexprimé à la surface des cellules SKOV3. Ces résultats suggèrent que le FA joue un rôle critique dans la médiation de l'internalisation cellulaire efficace de PEG-GO-PEI-FA et PEG-GO-PEI-FA/siRNA. Plus important, la capacité du FA à se lier à son récepteur n'était pas affectée par la liaison amide covalente, et l'endocytose médiée par récepteur n'était pas entravée.

Analyse de l'échappement lysosomal

Pour le système d'administration de siRNA, l'échappement de l'endosome ou du lysosome formé est essentiel. Sinon, le siRNA se dégradera ou sera évacué de la cellule. Nous évaluons la capacité d'échappement endosomal par la localisation intracellulaire des nanocomplexes au CLSM. De nombreux rapports ont démontré que le PEI 25K favorise l'échappement endosomal/lysosomal par « effet éponge protonique », donc le PEI 25K a été utilisé comme contrôle. Les nanocomplexes étaient marqués au FITC. Premièrement, nous avons estimé l'entrée dans le lysosome par le signal jaune (superposition du vert FITC et rouge LysoTracker Red). Le PEI 25K montrait un signal jaune après 4 h d'incubation, les autres matériaux après 2 h, indiquant leur entrée dans les cellules (Fig. 5). L'échappement lysosomal était visualisé par le signal cyan brillant (superposition vert FITC et bleu DAPI). La Fig. 5a montre le signal vert s'accumulant dans les noyaux, avec signal cyan brillant après incubation PEI/siRNA 8 h, indiquant l'échappement lysosomal. Cependant, PEG-GO-PEI-FA et PEG-GO-PEI-FA/siRNA montraient un faible signal vert pénétrant les noyaux dès 2 h, avec plus de signal vert s'accumulant dans les noyaux au fil du temps, et signal cyan brillant après 4 h d'incubation (Fig. 5b, c). Cela indique que ces matériaux s'échappent du lysosome très tôt. En résumé, PEG-GO-PEI-FA et PEG-GO-PEI-FA/siRNA conservent une excellente capacité d'échappement endosomal/lysosomal et facilitent efficacement l'échappement lysosomal et la transfection génique in vitro.

Évaluation de l'inhibition cellulaire du PEG-GO-PEI-FA/siRNA

L'effet thérapeutique de PEG-GO-PEI-FA/siRNA a été examiné par test CCK-8 sur cellules SKOV3 in vitro. La Fig. 6a montre qu'aucune influence significative sur le taux de survie des cellules tumorales n'était observée à différentes concentrations (10–100 µg/mL) et temps (12 et 24 h) pour le groupe PEG-GO-PEI-FA. Même à >100 µg/mL, le taux de survie restait >80%. Nous avons choisi 100 µg/mL pour l'étude d'inhibition cellulaire suivante. Une cytotoxicité plus faible était observée pour PEG-GO-PEI/siRNA et Lipo2000/siRNA (taux d'inhibition <20%). Comparé à ces groupes, PEG-GO-PEI-FA/siRNA avait un effet inhibiteur significatif sur la croissance des cellules tumorales SKOV3. PEG-GO-PEI-FA/siRNA inhibait les cellules SKOV3 de manière temps-dépendante (Fig. 6b). Ces résultats indiquent que PEG-GO-PEI-FA/siRNA avait le meilleur effet inhibiteur sur la prolifération tumorale et que PEG-GO-PEI-FA peut servir de nanovecteur idéal pour l'administration génique.

Conclusions

Dans cette étude, nous avons synthétisé avec succès un nouveau système d'administration génique, PEG-GO-PEI-FA. Sa non-cytotoxicité intrinsèque et son excellente biocompatibilité garantissent ses perspectives comme vecteur d'administration génique sûr et efficace. Les nanocomplexes PEG-GO-PEI-FA/siRNA présentent d'excellentes propriétés physicochimiques pour l'administration génique ciblée. De plus, PEG-GO-PEI-FA/siRNA pénètre aisément les cellules SKOV3 de cancer de l'ovaire et s'échappe des lysosomes. L'essai de cytotoxicité démontre que PEG-GO-PEI-FA/siRNA a un bon effet inhibiteur sur les cellules de cancer de l'ovaire de manière temps-dépendante, avec une cytotoxicité supérieure aux autres groupes. Sur la base de ces résultats, PEG-GO-PEI-FA peut fournir une bonne perspective comme vecteur génique pour l'administration génique ciblée et une stratégie plus efficace dans les traitements du carcinome ovarien.