[出典] "Quantitative analysis of electroporation-mediated intracellular delivery via bioorthogonal luminescent reaction" Wang S, Shcherbii MV, Hirvonen S-P et al. Commun Chem. 2024-08-15. https://doi.org/10.1038/s42004-024-01266-4 [所属] U Helsink (Drug Research Program, Institute of Biotechnology, Dept Chemistry, The Personalized Medicine Research Institute (PRECISION) (U Groningen)
フィンランドとオランダの研究者らが、細胞内送達を分析するためのシンプルで汎用性の高い生体直交発光反応（BioLureアッセイ）について報告している。研究者らは、エレクトロポレーション後に細胞内に導入された分子の量を推定するためにBioLureを使用できることを提案し、このアッセイで得られた推定値が補完的な分析法とよく相関することを示している。彼らは、BioLureを、生きた細胞における細胞内デリバリープロセスを理解し、細胞内にデリバリーされたバイオ治療薬の細胞質濃度とその治療効果との関連性を確立するための汎用性の高いツールとして提案している。
効率的な細胞内デリバリーは、タンパク質、オリゴヌクレオチド、CRISPR/Cas9遺伝子編集システムなどの生物学的製剤（biotherapeutics）にとって、その有効性を達成するために極めて重要である。
新しい細胞内デリバリー・キャリアの開発には多大な努力が払われているが、細胞内デリバリーを定量化するための簡便な方法がないため、
この分野のさらなる発展には限界がある。フィンランドとオランダの研究チームが、細胞内デリバリーを分析するために、シンプルで汎用性の高い生体直交型発光反応（BioLureアッセイ）を設計した [Fig. 1引用右図参照]。MOI（関心のある分子）はジスルフィド結合を介して非天然アミノ酸であるD-システイン（Dcys）で標識され、細胞質で還元されやすい（システイン／シスチンの酸化還元電位は約-70～-160mV36）。この還元が引き金となり、細胞内導入に成功すると即座にDcysが放出される。細胞質に放出されたDcysは、外部から添加された6-アミノ-2-シアノベンゾチアゾールと反応する（NCBT、細胞質へと単純拡散）。反応生成物であるD-アミノルシフェリン（D-amLu）はルシフェラーゼの基質であるため、ルシフェラーゼ発現細胞における生物発光の読み出しを誘発し、ほとんどの研究室で容易に入手できるプレートリーダーで検出できる。
この分野のさらなる発展には限界がある。フィンランドとオランダの研究チームが、細胞内デリバリーを分析するために、シンプルで汎用性の高い生体直交型発光反応（BioLureアッセイ）を設計した [Fig. 1引用右図参照]。MOI（関心のある分子）はジスルフィド結合を介して非天然アミノ酸であるD-システイン（Dcys）で標識され、細胞質で還元されやすい（システイン／シスチンの酸化還元電位は約-70～-160mV36）。この還元が引き金となり、細胞内導入に成功すると即座にDcysが放出される。細胞質に放出されたDcysは、外部から添加された6-アミノ-2-シアノベンゾチアゾールと反応する（NCBT、細胞質へと単純拡散）。反応生成物であるD-アミノルシフェリン（D-amLu）はルシフェラーゼの基質であるため、ルシフェラーゼ発現細胞における生物発光の読み出しを誘発し、ほとんどの研究室で容易に入手できるプレートリーダーで検出できる。
BioLureはエレクトロポレーション後に細胞内に導入された分子の量を推定するのに使用できることが実証され、また、BioLureによる推定は補完的な方法による結果と良い相関を示すことが確認された。さらに、BioLureアッセイを用いて、細胞内に送達されたRNase Aの量と殺腫瘍活性の相関関係を明らかにした [Fig. 5引用右図参照]。 全体として、BioLureは、生きた細胞における細胞内送達プロセスを理解し、細胞内に送達された生物学的製剤の細胞質濃度とその治療効果との関連性を確立するための汎用性の高いツールである。
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