AbstractsBiology & Animal Science

Aastatepikkune molekulaar- ja biokeemia areng koos inimese genoomi sekveneerimisprojektiga on oluliselt suurendanud meie arusaama paljude haiguste mehhanismidest ning on aidanud tuvastada mitmeid haigustega seotud geene. Nende haiguste raviks võib kasutada geeniteraapiat, mis seisneb geeni ekspressiooni inhibeerimises, vigase geeni väljavahetamises või geeni transportimises soovitud rakkudesse. Kuna paljud ravimimolekulid ei ole ise võimelised rakkudesse sisenema, tuleb kasutada transportmolekule, mis jagunevad viirusel põhinevateks ja mitte-viiruslikeks. Viirustel põhinevad transporterid on efektiivsed, kuid omavad tihti kõrvaltoimeid. Enim uuritud mitte-viiruslikud ravimite transportvektorid põhinevad hüdrofoobsetel süsteemidel, nagu liposoomid, polümeerid ja mitsellid. Viimasel ajal on üha enam hakatud kasutama rakkudesse sisenevaid peptiide (RSP), mis on võimelised transportima rakkudesse efektiivselt ja ilma kõrvaltoimeteta erinevaid bioloogiliselt aktiivseid molekule, alates madalmolekulaarsetest ravimitest kuni kõrge molekulmassiga negatiivselt laetud nukleiinhapeteni. Alates nende avastamisest 20 aastat tagasi on loodud üle saja erineva RSP, mis erinevad üksteisest füsikokeemiliste omaduste ja rakkudesse sisenemise mehhanismide poolest. Selleks, et sõeluda välja kõige efektiivsemad transportvektorid on vajalik välja selgitada nende täpne sisenemismehhanism, sisenemiskineetika ja teised molekulide transpordi efektiivsust määravad omadused. RSP-de rakku transportimises osalevad mitmed erinevad mehhanismid, mille kasutuse ulatus oleneb paljudest erinevatest asjaoludest, sealhulgas RSP tüüp ja kontsentratioon, transporditava molekuli tüüp, uuritava raku membraani struktuur, rakusisene sihtmärk ning muud katsetingimused. Samuti on kindlaks tehtud, et mitu mehhanismi võivad olla aktiivsed samaaegselt. Antud töös uuriti mitme laialdaselt kasutatava RSP rakkudesse sisenemise mehhanisme kasutades fluorestsentsil ja bioluminestsentsil põhinevaid meetodeid, mis võimaldavad määrata RSP-de tsütoplasmasse jõudmise kineetikat. Lisaks uuriti, kuidas mõjutavad hüdrofoobsed interaktsioonid ja nanoosakeste omadused RSP-de võimet transportida erinevaid nukleiinhappeid rakkudesse. Koos kasutati nii RSP-de rakkudesse sisenemise kineetika määramist võimaldavaid meetodeid kui ka lähenemist, mille abil saab hinnata, millist endotsütoosi rada antud RSP rakku sisenemiseks vajab. Kahe meetodi koostöö tulemusel saab detailsemat informatsiooni RSP-de sisenemise mehhanismide kohta kui lihtsamate lõpppunkti mõõtmistega, kuna sama lõpptulemust omavad RSP-d võivad omada täiesti erinevaid kineetilisi profiile. Leidsime, et endotsütoosi radade inhibeerimine mõjutab nii üldist rakku sisenemise taset kui ka kineetilist profiili. Iga uuritud RSP puhul oli mõju ulatus erinev. Samuti selgus, et valitud peptiidide rakku sisenemise profiil võib olla väga erinev, sõltudes RSP kontsentratsioonist ja endotsütoosi inhibiitoritest. Mõlemad tulemused näitavad, et nende peptiidide rakku sisenemisel on samaaegselt kasutuses mitu endotsütoosi rada. RSP-de…