Disarmed anthrax toxin delivers antisense oligonucleotides and siRNA with high efficiency and low toxicity
Notice bibliographique
Résumé
Inefficient cytosolic delivery and vector toxicity contribute to the limited use of antisense oligonucleotides (ASOs) and siRNA as therapeutics. As anthrax toxin (Atx) accesses the cytosol, the purpose of this study was to evaluate the potential of disarmed Atx to deliver either ASOs or siRNA. We hypothesized that this delivery strategy would facilitate improved transfection efficiency while eliminating the toxicity seen for many vectors due to membrane destabilization. Atx complex formation with ASOs or siRNA was achieved via the in-frame fusion of either Saccharomyces cerevisiae GAL4 or Homo sapien sapien PKR (respectively) to a truncation of Atx lethal factor (LFn), which were used with Atx protective antigen (PA). Western immunoblotting confirmed the production of: LFN-GAL4, LFn-PKR and PA which were detected at ~45.9 kDa, ~37 kDa, and ~83 kDa respectively and small angle neutron scattering confirmed the ability of PA to form an annular structure with a radius of gyration of 7.0 ± 1.0 nm when placed in serum. In order to form a complex with LFn-GAL4, ASOs were engineered to contain a double-stranded region, and a cell free in vitro translation assay demonstrated that no loss of antisense activity above 30 pmol ASO was evident. The in vitro toxicity of both PA:LFn-GAL4:ASO and PA:LFn-PKR:siRNA complexes was low (IC50>100 μg/mL in HeLa and Vero cells) and subcellular fractionation in conjunction with microscopy confirmed the detection of LFn-GAL4 or LFn-PKR in the cytosol. Syntaxin5 (Synt5) was used as a model target gene to determine pharmacological activity. The PA:LFn-GAL4:ASO complexes had transfection efficiency approximately equivalent to Nucleofection® over a variety of ASO concentrations (24h post-transfection) and during a 72 h time course. In HeLa cells, at 200 pmol ASO (with PA:LFN-GAL4), 5.4 ± 2.0% Synt5 expression was evident relative to an untreated control after 24h. Using 200 pmol ASOs, Nucleofection® reduced Synt5 expression to 8.1 ± 2.1% after 24h. PA:LFn-GAL4:ASO transfection of non- or terminally-differentiated THP-1 cells and Vero cells resulted in 35.2 ± 19.1%, 36.4 ± 1.8% and 22.9 ± 6.9% (respectively) Synt5 expression after treatment with 200 pmol of ASO and demonstrated versatility. Nucleofection® with Stealth RNAi™ siRNA reduced HeLa Synt5 levels to 4.6 ± 6.1% whereas treatment with the PA:LFn-PKR:siRNA resulted in 8.5 ± 3.4% Synt5 expression after 24h (HeLa cells). These studies report for the first time an ASO and RNAi delivery system based upon protein toxin architecture that is devoid of polycations. This system may utilize regulated membrane back-fusion for the cytosolic delivery of ASOs and siRNA, which would account for the lack of toxicity observed. High delivery efficiency suggests further in vivo evaluation is warranted.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».