Gene Drug Delivery System

7/24/2019 Gene Drug Delivery System

http://slidepdf.com/reader/full/gene-drug-delivery-system 1/93



PENDAHULUAN

Febrianto Dwikaguri

1006775035



GEN

• Definisi !eg"en #an$ang %ariDNA& tia# seg"en ter%iri %arisubunit beru#a basa nuk'eoti%a

(ko%e infor"asi untuk "e"buat#rotein)en*i"+ , !eg"en-bersa"bung %an ter#inta'"e"bentuk kro"oso" #a%a

"anusia $u"'a. kro"oso" -3#asang



TERAPI GEN

• /engobati %engan target gen "e"#erbaiki)"engganti gen "utan (rusak)aat+

• aran2a

• nsersi gen 2ang nor"a' ("engganti gen tak

fungsi %engan gen nor"a' 'okasi ti%ak s#esifik+1, 4eko"binasi .o"o'ogus (gen rusak %ibuang&

%iganti gen nor"a'+

-, 4e#air (%engan "utasi ba'ik se'ektif

3, /enguba. regu'asi (#engaturan+ gen tertentu,

• Untuk #en2akit kanker)%egeneratif serta #en2akit

turunan



JENIS TERAPI GEN

• era#i gen se' so"atik (somatic-cell genetherapy + atau gene therapy non hereditable,

en nor"a')ter"o%ifiksi insersi se' so"atik #en2akit se"bu.& resiko ke#a%a turunan

teta# (ge' nor"a' ti%ak %iturunkan+• era#i gen se' ger"ina' (Germ

line/hereditable gene therapy +

en nor"a')ter"o%ifikasi nsersi se'ger"ina' #en2akit se"bu. sa"#aiturunann2a

!angat ber"anfaat untuk #en2akit

turunan).ere%iter& na"un 'ebi. su'it



GENE DELIVERY SYSTEM

• !e'a"a ini obat %ibuat %ari tu"bu.-an&.ewan %an %ari ba.an ki"ia• Para i'"uwan sekarang su%a. %a#at

"enentukan gen 2ang %a#at "eni"bu'kan

#en2akit)ke'ainan , Dan se%ang %i#e'a$ari#u'a bagai"ana ara "e"#erbaiki atau"engganti gen tersebut& %engan"enggunakan bakteri& irus 2ang su%a.%i"o%ifikasi seara genetik & %an %i#akai

sebagai obat ba.kan %a#at "enggantikanorgan tubu. (tera#i gen+

• Per'u siste" #eng.antar untuk"eng.antarkan "enu$u target89 DD!



Tipe Pembawa dalam GeneDelivery System



e!nt!n"an dan er!"ian

Metode /

VektorKeuntungan Kerugian

Adeno

Associated

Viruses

Dibandingkan retrovirus

lebih tidak patogen

Dapat digunakan untuk

kanker

Kapasitas kloning vektor terbatas

Lebih berisiko dibandingkan penghantaran secara fisik atau

kimia

Herpes

Simplex Virus

Memiliki kapasitas kloning

terbesar

Memiliki genom yang

terbesar dibandingkan

virus lainnya

Lebih berisiko dibandingkan

penghantaran secara fisik atau

kimia




Metode / Vektor Keuntungan Kerugian

Needle injection sederhana dan aman efisiensi rendah

Gene gun efisiensi baik kerusakan aringan pada beberapa

aplikasi

!lektroporasi efisiensi tinggi

rentang kera terbatas" diperlukan

prosedur bedah pada penggunaan non#

topikal

$enghantaran

hidrodinamik

efisiensi tinggi" sederhana"

efektif pada penghantaran

gen ke hati

terlalu efektif dalam he%an berukuran

kecil" perlu prosedur bedah untuk

penghantaran gen terlokalisasi

ultrasound

potensi baik untuk

penghantaran gen site-

spesific

efisiensi in vivo rendah



Metode / Vektor Keuntungan Kerugian

Lipid kationik

efisiensi in vitro tinggi" efisiensi untuk

penghantaran gen lokal dan sistemik

rendah hingga sedang

respon imun akut"

terbatasnya

aktivitas pada in

vivo

$olimer kationik

efisiensi in vitro tinggi" efisiensi untuk

penghantaran gen lokal dan sistemik

rendah hingga sedang

toksik pada sel"

respon imun akut

Hibrid

lipid&polimer

efisiensi in vivo dan in vitro rendah

hingga sedang" toksisitas rendah

aktivitas in vivo

rendah




/ekanis"e Peng.antaran en

%engan :ektor :irus

• !ifat a'a"i irus a%a'a. "enginsersi

genn2a #a%a gen se' .os#es

• en irus %a#at %isisi#kan gen 'ain

• :irus %a#at %i'e"a.kan

(irus sebagai arrier+



Via Retr#vir!s $RNA%

•o'ongan irus 2ang %a#at "e"buat rantai gan%aDNA %ari geno"n2a %an %isatukan %engankro"oso" se' inangn2a ("e'a'ui reerse transkri#si+

• /eru#akan ektor #erta"a 2g %ibuat untuk tera#igen #a'ing u"u" %igunakan

• ;euntungan < karateristik 2ang stabi' < "e"i'iki ke"a#uan 2ang efisien %a'a" "entransfer gen < Da#at "enginfeksi berbagai ti#e se' target < ;e"a"#uan "e"asukkan gen %engan ukuran re'atif

besar • ;erugian

< /e"#un2ai kesu'itan #a%a target infeksi < ntegrasi aak %a'a" .ost inang



Retr#vir!s

• er%iri %ari 3 gen uta"a

1.Gag a%a'a. gen 2ang "engko%e inti #rotein& ka#si%&"atri=& %an nuk'eoka#si% 2ang %iuba. o'e. #roteo'isis%ari #rotein #rekursor gag

2.Pol a%a'a. gen 2ang "engko%e en*i" #roteaseirus& "engatur reerse transki#tase& integritas 2angberasa' %ari #rekursor gag-pol ,

3.Env a%a'a. gen 2ang "engko%e #erke"bangan

g'iko#rotein• >ang %igunakan

< murine leukimia virus (/uL:+ < lentivirus



Vektor murine leukimia virus

$M!LV%

• ?an2ak %igunakan untuk tera#i gen #a%a

#eng.ataran %engan Moloney murine

leukimia virus (/o/uL:+,

• :irus ini "e"i'iki struktru gen 2ang sa"a

2aitu "e"i'iki gag, pol %an env, 2ang

%iatur o'e. L4 (Long terminal repeats+,



Ve&t#r Lentivirus

• Lentiirus "eru#akan H: (human

immunodefficiency virus+ 2ang %iketa.ui

sebagai #en2ebab AD! (acquired

immune deficiency syndrome+,

• Lentiirus beker$a #a%a nuk'eus se' target

tan#a "enga'a"i "itosis,



ene De'ier2 !2ste"

Hen%ri@ Fau*an ;usfanto



ut'ine

1, :ira'

a, A%enoirus

b, A%eno Assosiate% :irus

-, Non :ira'

Fisika n$eksi Naked DNA

3, o"bine H2bri% !2ste"



1, :ira'

a, A%enoirus



A%enoirus

• Ukuran "e%iu" B08100 n"

• i%ak bera"#'o# (ti%akterse'ubung+

• :irus iosa.e%ra' nuk'eoka#si% %an %oub'estran%e% 'inear DNA geno"e

• Fa"i'2 A%enoiri%ae

• /e"i'iki fibre untuk"e"bantu #ene"#e'an ke se'.ost "e'a'ui rese#toro=sakie8a%enoirus 2anga%a #a%a #er"ukaan se' .ost



A%enoirus untuk ene De'ier2

!2ste"



;euntungan

• Well-defined biology

• ;a#asitas untuk "en2isi#kan DNA .ingga

36 kb

• Cangkauan ke"a"#uan untuk

"enginfeksi 'uas "aa"- se'& $aringan,



;ekurangan

• ;arena keterbatasann2a& ti%ak ook%igunakan untuk tera#i gen %engan siste"eks#resi gen 2ang #an$ang,

• eks#resi gen tera#etik 2ang singkat akibatsifat non8intergratif DNA irus& teruta"a#a%a se' 2ang se%ang "e"be'a.

• Antibo%i 2ang "en%egra%asi sekitar B0ektor a%enoira' %a'a" - $a"& sebe'u""ena#ai se' target,



1, :ira'

b, A%eno8Assosiate% :irus (AA:+



A%eno8Assosiate% :irus (AA:+

• i%ak berka#si%

• Ukuran kei' -5 n"

•Fa"i'2 Paroori%ae• eno"e n2a gen re# %an

gen a#

• /e"butu.kan .e'#er

irus untuk "enginfeksi



AA: untuk ene De'ier2 !2ste"



AA: untuk ene De'ier2

!2ste"



;euntungan

• ?ersifat re'atif noni"unogenik atau kurang

toksik

• i%ak a%an2a res#on antibo%i .u"ora'

%a'a" u$i k'inis inio

• !eara initro 3- antibo%i bereaksi



;ekurangan

• ;ekurangan packaging cell lines 2ang

sesuai

• iter #artike' irus tia# "i'i'iter $u"'a.n2a

se%ikit

• ;a#asitas insersi DNA 2ang kei'

• Da'a" #roses re#'ikasin2a "e"er'ukanco-infection %engan a%enoirus atau irus

'ain,



Perban%ingan A%enoirus %engan

AA:



-, Non :ira'

Fisika n$eksi Naked DNA



n$eksi Naked DNA

• #'as"i% DNA 'angsung %iin$eksikan ke %a'a" $aringan tan#a "enggunakan bantuan %ariagen ki"ia atau fisika untuk #roses transfeksi

se',• %i'akukan ke %a'a" otot& 'ier& atau ku'it& atau

"e'a'ui $a'ur u%ara "enu$u #aru8#aru& "enu$uke 'ee' eks#resi gen

• ransfer "e'a'ui $a'ur u%ara %an in$eksiintra"usu'ar %ari naked DNA "eru#akante"#at 2ang #a'ing u"u" %igunakan



;euntungan

• !e%er.ana (ti%ak #er'u #e"be%a.an+ %an

toksisitas reaksi i"unogenikn2a kei'

se.ingga re'atif 'ebi. a"an,• Da#at %i#ro%uksi %ari bakteri 2aitu DNA

#'as"i% se.ingga bia2an2a 'ebi. se%ikit,



;ekurangan

• ?esarn2a ukuran DNA %an sifat .i%rofi'isitasn2a2ang tinggi %a#at "e"buat nake% DNA ti%ak %a#at"e"asuki "e"brane barrier se#erti en%ot.e'iu"%ara.& "atriks interstisia'& 'a#isan "uus& %an

"e"bran #'as"a #a%a se',• naked DNA %a#at ter%egra%asi o'e. nuke'aseintrase'u'ar %an ekstrase'u'ar 2ang "en2ebabkanberkurangn2a DNA 2ang "asuk ke nuke'us,;ekurangan ini %a#at %iatasi %engan bebera#a ara&

%iantaran2a %engan "ena"ba.kan DNA %enganba.an 2ang %a#at "eningkatkan efisiensi %an"asukn2a DNA ke se' target,



Penghantaran %en dengan

&ektor 'on&iral seara Fisik

4atu A%in%a A**a.ra

110606753-



Naked N! "ransfer by Needle

• A"bi' DNA sirku'ar %ua untai 2ang

tersebar %a'a" ku'tur se' bakteri ke"u%ian

%i%is#ersikan %a'a" 'arutan saline (se'ain

saline# 'arutan .i#otonis atau#un.i#ertonis atau 'arutan fisio'ogis 'ainn2a

se#erti tranferin& so'en $ater-immiscible

surfactant & #o'i"er nonionik %an 'ain8'ain+,



• Perta"a ka'i %i'akukan o'e. Go'ff et% al%

#a%a ta.un 1BB0 in$eksi naked N!

seara intra"usku'ar ke %a'a" otot

rangka, eks#resi gen beru#a res#oni"un "ini"u" ti%ak ter%a#at

#e"bentukan antibo%i anti8DNA,



;en%a'a

a,%ibutu.kan konsentrasi 2ang tinggi %ari DNAkarena target ti%ak s#esifik %an "u%a.ter%egra%asin2a DNA o'e. en*i" nuk'ease&

b,target ti%ak s#esifik karena ti%ak a%an2a 'igan2ang "ene"#e' #a%a DNA,

Diatasi %engan

a,#ena"ba.an nuk'ease in.ibitor ke %a'a" 'arutan

naked N!,b,ko"binasi %engan "eto%e 'ainn2a se#ertielectroporation, sonoporation, %an gene gun%



Gene "ransfer by &et 'n(ection

• in$ektor k.usus ( (et in(ector +• Larutan ultrafine N! %i"asukkan ke %a'a"

in$ektor& ke"u%ian in$ektor %iara.kan ke

target site atau $aringan& 'a'u %iIte"bakIkan,• ;ekurangan a'terasi integritas DNA ketika"e'ewati ku'it %an $aringan8$aringan %ibawa.n2a akibat high-speed force %ari#enggunaan (et in(ector%

• E!rasa sakit 'oka'& e%e"a %an #en%ara.anteruta"a %engan #enggunaan (et in(ector "o%e' 'a"a,



)ydrodynamic Gene "ransfer

• rapid infusion %ari naked N! %engan

o'u"e 2ang besar ke %a'a" #e"bu'u.

%ara.

• substansi (naked DNA+ "asuk ke %a'a"

sito#'as"a tan#a en%ositosis



• uses t.e hydrodynami pressure

reated by t.e in*etion o+ the large

,olume o+ D'# solution wit. b'oo%

#ressure insi%e ,eins (!u%a an% Liu&-007+& an% thus t.e permeability of t.e

apillary endothelium inreases an%

pores +orm in the plasma membrane enir'ing parenhyma ells (ao et a',&

-007J !u%a an% Liu& -007+



• efektif #a%a .ewan #engerat seara in

vivo

• :o'u"e 8B L "aka tidak disarankan

untuk diaplikasikan terhadap manusia



Gene Gun Method

• propellant beru#a gas inert nitrogen atau

.e'iu" untuk "ene"bakkan "o'eku' DNA

2ang tersa'ut ke %a'a" $aringan target

• Pen2a'ut e"as& #erak& tungsten

• Ukuran #artike' DNA tersa'ut K 1'm

• /o"entu" "o'eku' DNA 2ang tersa'ut"asuk bebera#a "" ke $aringan

"o'eku' DNA akan ke'uar %ari #en2a'utn2a

eks#resi gen



• Faktor #enentu terkait efisiensi #enetrasi& %era$at kerusakan $aringan serta kese'uru.an 'ee' transfer gen %engan "eto%eini a%a'a. tekanan gas& ukuran #artike' "o'eku' DNA sertafrekuensi #e"berian %osis,

• Efektif untuk $aringan target ku'it& "ukosa atau $aringan 2ang

tereks#os "e'a'ui #e"be%a.an& na"un ti%ak untuk a#'ikasisiste"ik (/& ntra%er"a'& ntratu"ora'+,• 4es#on i"un 2ang 'ebi. tinggi %ari#a%a naked N!

"enggunakan $aru" (ber%asarkan animal test %an clinicaltrial +,

• /eto%e ini $uga %ikena' %engan na"a ballistic N! transfer,bioballistic %an N!-coated particle bombardment%

G



;euntungan %an ;erugian Gene

Gun

i%ak "enggunakan ba.an ki"ia 2ang bersifattoksikPeng.antaran ti%ak "e"butu.kan rese#tor

:ariasi ukuran DNA %a#at %i.antarkani%ak "e"butu.kan intro%uksi DNA atau#rotein asing)igh repeatability

Pro%uksi #en2a'ut "u%a.

( Short-term

*l f i +*l i



*lectrofection +*lectroporation

Gene elivery

• "e%an 'istrik #e"bentukan #ori #a%a se' target "eningkatkan #er"eabi'itas se' "eningkatkan uptake DNA ke %a'a" se' target,

• Pori 2ang terbentuk %a#at berta.an %a'a" waktu

singkat atau se'a"a bebera#a $a"& tergantungsifat se' %an teruta"a "e%an 'istrik 2ang%igunakan,

• Pori %a#at terbentuk %a'a" 10 ns %engan esti"asira%ius #ori kurang %ari10 n"

• :ariasi "e%an 'istrik 2ang %igunakan %i#engaru.io'e. ariasi o'tase& %urasi& serta $u"'a. sik'use'ektro#orasi,



;euntungan %an ;ekurangan

Efektiitas "en%ekati tera#i gen ira' in vivo electroporation can be applied in localied form

after the in(ection of plasmid N!

( "here is an effectiveness region of appro.imately 1cm between the electrodes, and this makestransfection of the cells in large regions of the tissuesdifficult

( difficult to use in internal organs( surgery is required to implant electrodes( igh temperature due to high voltage application can

cause irreversible tissue damage.( "he application of high voltage to cells can affect

the stability of genomic !"#



!o'usi

• for"u'asi DNA 2ang "engan%ung reagen transfeksi&agen untuk "e"bantu #er"easi "e"bran& tissuematri. modifier & 'igan #enarget atau agen 2ang %a#at"e"o%ifikasi kon%uktiitas 'istrik atau stabi'itas"e"bran se'& se.ingga %a#at %igunakan o'tase 'istrik2ang 'ebi. ren%a.

• #enguba.an pulse 'istrik %engan #enggunaane'ektro%a s#esifik& #enguba.an pulse a'iran 'istrik %ansebagain2a,

• e'ektro#orasi nanosecond %engan waktu 2angsesingkat "ungkin (108300 ns+ #a%a "agnitu% 2angtinggi (108300 k:)"+ untuk transfer DNA 'angsung ke%a'a" nuk'eus seara in vitro,



Gene "ransfer by Laser eam

• Laser eam Gene "ransduction (L?+

• "engurangi efek inasif %ari e'ektro#orasi

•ara "en2untikkan naked N! ke %a'a" $aringan target& se#erti #a%a e'ektro#orasi&

ke"u%ian %i'an$utkan %engan #e"a#aran

sinar femtosecond laser %a'a" bebera#a

%etik

Gene "ransfer by 0ltrasound



Gene "ransfer by 0ltrasound+1onoporation Gene elivery

• ge'o"bang atau energi ultrasound untuk"eng.antarkan DNA ke %a'a" se' target

• Di'akukan #a%a tingkat se' %an $aringan• intensitas ge'o"bang 0&5 G)"- #a%a frekuensi 183

/H*• resonansi ge'o"bangn2a sangat %i#engaru.ike"a"#uan substansi $aringan 2ang .arus %ite"bus(ku'it& %ara.& %an 'ain8'ain+ untuk "en2era# ge'o"bang%an energi ultrasound .ingga "ena#ai se' target,

• #en2era# ultrasound #a'ing baik P4EN(%iban%ingkan 'e"ak %an air+

( %ara. #eruba.an refraksi ge'o"bang



Pene'itian erkini

• mirobubbles a##'ie% b2 u'trasoun% inreasedgene e-pression

• /irobubb'es)u'trasoun% ontrast agentsderease a,itation threshold wit. u'trasoun%

energ2,• n "an2 a##'iations& per+luoropropaneloaded

albumin mirobubbles (/a''inkro%t& !an Diego&U!A+ were use%,

• .e "irobubb'es were modi+ied with plasmidD'# before t.e in$etion an% t.en u'trasoun% wasa##'ie% (Pitt et a',& -00J Ferrara& -010J Nii%o"ean% Huang& -00-+,

G " f b M ti 2



Gene "ransfer by Magnetic 2orce

+Magnetofection

• inoasi terbaru siste" #eng.antaran gen• "enggunakan ektor gen& onto.n2a besi

oksi%a& 2ang %iikatkan ke#a%a #artike'nano"agnetik

• Pene'itian in vitro se' 2ang %iinkubasi #a%a"e%an "agnet "eng.asi'kan eks#resi gen2ang 'ebi. besar %ari#a%a se' 2ang ti%ak&waktu untuk transfer gen ke %a'a" se' $uga"en$a%i $au. 'ebi. e#at

• "enun$ukkan ke"ungkinan untuk transfeksi2ang e#at %engan ektor gen se%ikit,



Microneedle-based evice

• microneedle sebagai #eng.antar DNA

• ollow needle . berisi larutan atau gel

dari D'#

• Solid needle . dilapisi D'#

• Pan$ang microneedle 508110 " !

• microneedle patch /arof'u=M

• ;e'ebi.an ti%ak a%an2a rasa sakit karena

#an$ang $aru" ti%ak "ena#ai u$ung saraf



Gene Deliverydengan Modifkasi

Kimia"nnes #priliani Dewi



Syarat D'# $arrier



Syarat D'# $arrier

Sistem Penghantaran /ertarget



ationi Li#i%8/e%iate%) Li#i%8base% ene

De'ier2 ) Li#o#'e=

1. %ipople&



• Li#o#'e= ko"#'eks #e"bungkus #'as"i% 2ang

"engan%ung DNA %a'a" bentuk se#erti "ie''e atau

'i#oso"e,



• Penggunaan #a'ing u"u" transfer gen ke

%a'a" se' kanker& gen8gen tersebut

"engaktifkan gen su#resor tu"or kontro' %a'a"

se' %an "enurunkan aktiitas onkogen,• Faktor kuni untuk "eningkatkan efisiensi

transfeksi ukuran 'i#o#'e=,

• Ukuran %ari 'i#o#'e= ber#eran %a'a"

"enentukan $aringan %istribusi serta sera#anse'u'er, 4e%uk%i ukuran 'i#o#'e= "en$a%i

tantangan %a'a" siste" #eng.antaran gen,

Pro%uksi sitokin inf'a"asi



1, Pe"berian %eksa"etason

-, Pen2untikan berurutan DNA #'as"i%

'i#oso" kationik

Kekurangan

Pro%uksi sitokin inf'a"asi

!e'8se' ;u#ffer %i .ati "eng.asi'kan ban2ak

sitokin 2g berinkubasi %gn 'i#o#'e= %ari DNA

#'as"i% #enurunan fungsiona' se' ;u#ffer

0ara1engatasi



Liposomer Kationik

!uatu 'i#i% kationik ter%iri %ari

• ke'o"#ok #e"bawa 'i#i% .i%rofobik

• ke'o"#ok #eng.ubung

• ke'o"#ok 2ang ber"uatan #ositif

Pe"bawa 'i#i% .i%rofobik %a#at beru#a rantai 'e"ak atau ke'o"#ok

ko'estero',

Pe"bawa Li#i% "e"bantu %a'a" "e"bentuk 'i#oso" (atau struktur "ise'+

%an "enentukan sifat fisik bi'a2er 'i#i%& se#erti kekakuan "e"bran %an

tingkat 'i#i% #ertukaran antara "e"bran 'i#i%,



• ;e'o"#ok #eng.ubung "eru#akan

ko"#onen #enting 2ang "enentukan

stabi'itas ki"ia %an bio%egra%abi'itas %ari

'i#i% kationik, ?agian ke#a'a %ari 'i#i%katonik ber#eran #enting %a'a" transfeksi

%an sitotoksisitas for"u'asi 'i#oso" 2ang

sesuai,



• !iste" gen 'i#i% kationik berbasis #engiri"an kurang

s#esifik untuk target& "e"i'iki efisiensi transfeksi

ren%a. %a'a" $aringan tertentu karena gangguan %ari

'i#i% kationik 2ang "engikat "akro"o'eku' baik %a'a"

sirku'asi atau %a'a" "atriks ekstrase'u'er,

• Untuk "eng.in%ari "asa'a. ini %igunakan ko"#'eks

#'as"i% 2ang "engan%ung triga'ato'i#i%,



34L'M*5/N! 64M3L*61 +34L'3L*61

2.Poliple&



onto. Po'i"erI ;ationik



;euntungan

• Penggunaan #o'i"er kationik ti%ak "eni"bu'kan

res#on i"un %an %a#at %iberikan beru'ang

• Da#at %isintesis %engan #an$ang 2ang beraga"&

geo"etri 2ang berbe%a ('inear %an berabang+&%an %engan substitusi atau a%isi #a%a gugus

fungsi %engan ara re'atif "u%a. %an f'eksibe',

• ;eban2akan #o'i"er kationik berfungsi

"engkon%ensasi DNA "en$a%i #artike' 'ebi.kei'& %iban%ingkan %engan 'i#oso" kationik,

!iste" Peng.antaran



!iste" Peng.antaran

Po'ieti'en "in (PE+



Po'ieti'en "in (PE+• Po'i"er 2ang #a'ing aktif %an #a'ing ban2ak %ite'iti untuk

#eng.antaran gen,• erbuat %ari reaksi #e"buakaan inin a*iri%in terkata'isis

asa" 2ang "en$a%ikann2a #o'i"er berabang& "au#un

.i%ro'isis %ari #o'i(-8eti'8-8oksa*o'iu"+ 2ang "eng.asi'kan

#o'i"er 'inear,

• !eara ki"ia& PE "eru#akan sa'a. satu #o'i"er 2ang

ber"uatan se#ertiga %ari ato" a%a'a. nitrogen& %an

se#erena" %ari ato" nitrogen ber"uatan #ositif #a%a #H

fisio'ogis,

• PE berabang "e"i'iki rasio ke'o"#ok a"in

#ri"ersekun%ertersier "en%ekati 111,



Untuk transfeksi 2ang %i"e%iasi o'e. PE&

faktor #enting 2ang "enentukan sifat fisik

%ari DNA)PE ko"#'eks (#o'i#'eks+ a%a'a.

PE 'i (LPE+ % PE b b (?PE+



PE 'inear (LPE+ %an PE berabang (?PE+

"e"i'iki aktifitas transfeksi 2ang sangat baik

seara in itro %an "enun$ukkan aktifitas

transfeksi 2ang uku# baik seara in io,

!ifatn2a nonbiodegradable, oksisitas %an

aktiitas transfeksi PE bergantung #a%a berat

"o'eku'n2a, PE 2ang #a'ing aktif a%a'a. -5 k

untuk ?PE %an -- k untuk LPE, PE %engan

?/ 9-5 k aktif& ta#i "enun$ukkan toksisitas2ang 'ebi. besar, PE %engan ?/ - k ti%ak

toksik& ta#i ti%ak aktif untuk transfeksi,

Kelebihan

Kekurangan



LPE s ?PE

• LPE kurang toksik bagi se' %ari#a%a bagianberabangn2a,

• ;etika %ita"ba.kan ke %a'a" se'& LPE)DNAko"#'eks "e"berikan eks#resi gen 2ang'ebi. tinggi %an e#at %ari#a%a ?PE)DNAko"#'eks, Ha' ini berte#atan %engan faktaba.wa LPE)DNA ko"#'eks kurangterkon%ensasi %an %a#at ber%isosiasi %engan

'ebi. efisien %iban%ingkan ?PE)DNAko"#'eks ketika bera%a %a'a" se',

• LPE)DNA ko"#'eks "e"asuki nuk'eus 'ebi.e#at %iban%ingkan ?PE)DNA ko"#'eks,



OProton !#onge H2#ot.esisI



Pe#ti%e ?ase% Non8:ira'

ene De'ier2Fitria Han%a2ani

1106067--3



• Non8ira' DNA %e'ier2 s2ste" i%ea'n2a "e"i'ikikarakteristik & 2aitu

1, i%ak toksik& bio%egra%ab'e& baik %ikarakterisasi

-, Non8antigen 2ang "e'in%ungi DNA %ari %egra%asi %an

stabi' %i airan bio'ogis3, Penga"bi'an se'u'ar %i"e%iasi o'e. rese#tor "e"bran#'as"a s#esifik se'

, #H %e#en%ent

5, Disosiasi DNA %ari ko"#'eks ke %a'a" sito#'as"a

untuk "entransfer DNA ke %a'a" nuk'eus .arusefisien

6, Durasi terkontro'



• !eara rasiona'& #eng.antaran siste"

gene #e#ti%e8base% %ike"bangkan %ari

unsur8unsur "e'i#uti sisi aktif en*i"& 'igan

rese#tor %an antibo%i 2ang ter%iri %ari 5sa"#ai -0 asa" a"ino,

• Harus "e"ungkinkan untuk "enggunakan

#e#ti%a sintetik %a'a" $u"'a. se%ikit untuk"enan%ingi sisi aktif %ari #rotein irus

e!nt!n"an



e!nt!n"an

• !truktur "o'eku' %an ke"urnian reagen

• Da#at %igunakan untuk "ensintesis reagen"u'tifungsiona'

• ;o"#'eks DNA 2ang stabi' #a%a kon%isi for"u'asi

• F'eksibi'itas ko"#'eks ak.ir 2ang terbentuk %a#at%i"o%ifikasi %engan "u%a.

• Potensia' untuk s#esifik sekuens #e#ti%a

"engatasi barrier e=tra %an intrase'u'ar, !#esifiksekuens "e'i#uti ikatan DNA %an "e'in%ungi#e#ti%a 2ang ter%isosiasi %i sito#'as"a&

$)% P#ly*L*lysine based p#lymer



$)% P#ly L lysine based p#lymer

• Po'2ation 2ang #erta"a ka'i%ike"bangkan untuk gene delivery

• /ekanis"e ker$a "enaku# #enggunaan

%ari 'igan% #o'i#'eks untuk "e"fasi'itasia"bi'an se'u'ar& se#erti transferrin

• Aktiitas transfer gen 'e"a. a#abi'a ti%ak

a%an2a rese#tor 2ang ter"e%iasi,• Lebi. efisien %ari#a%a 'i#oso" kationik#a%a #eng.antaran gene in vitro,



• er"asuk ke %a'a" receptor-mediated

gene delivery

• /enggunakan rese#tor asia'og'iko#rotein

untuk "eng.i'angkan #rotein

• 4ese#tor 'ain onto.n2a transferrin&

rese#tor EF& i"unog'obu'in& 'esitin&

rese#tor fo'at& rese#tor "usin,

e!nt!n"an



e!nt!n"an

• Da#at "eng.antarkan ko"#'eks DNA

2ang s#esifik ter.a%a# se',

• er$a%i ikatan si'ang antara 'igan% rese#tor

%engan #o'28L8'isin

$+% N#n spesi,- !pta&e. /ellt ti tid di t d



penetratin" peptide*mediated!pta&e

• /ekanis"e aksi

1,Pe"bentukan #ori8#ori #e#ti%a %i %a'a""e"bran

-,Penetrasi 'angsung "e'a'ui "e"bran ke%a'a" sito#'as"a

3,A%an2a transient uptake %a'a" "e"branikatan "ise'ar untuk "e'e#askan PP %an

"uatan genetikn2a ke %a'a" sitoso'

,n%uksi en%ositosis



Nan#parti&el



a #pa e

• Nano#artike' a%a'a. #artike' 2ang "e"i'iki satu

%i"ensi 2aitu kurang dari 233

nanometer • Ukuran #artike' %an karakteristik #er"ukaan nano#artike'

%a#at %i"ani#u'asi %engan "u%a. untuk "e"#ero'e. obattertarget baik aktif "au#un #asif sete'a. #e"berian

#arentera',

• Nano#artike' "engontro' %an "e'e#askan obat seara

#er'a.an8'a.an se'a"a %istribusi %an "e"o%ifikasi %istribusi

obat #a%a organ 'oka aksi&%an "e"#er'a"bat k'irens obat

se.ingga tera#i obat %an "e"ini"a'kan efek sa"#ing



• Pe'e#asan terken%a'i %an karakteristik%egra%asi #artike' %a#at %i"o%u'asi

%engan #e"i'i.an "atri=

konstituen, Loading obat re'atif tinggi %anobat %a#at %i$era#kan ke %a'a" siste"

tan#a reaksi ki"iaJ .a' ini "eru#akan

faktor #enting untuk "en$aga aktiitasobat,



• "argeting #a%a 'okasi s#esifik %a#at%i#ero'e. %engan "e'ekatkan 'igan% #a%a

#er"ukaan #artike' atau %engan

"enggunakan magnetic guidance,• !iste" %a#at %igunakan #a%a berbagai

rute #e"berian ter"asuk ora'& nasa'&

#arentera'& intra oku'ar&



• Pe'e#asan 2ang e#at nano#artike' %arien%o'isoso" ke sito#'as"a "e"buat

se%iaan nano#artike' 2ang "engan%ung

#'as"i% DNA terenka#su'asi %a#at%i$a%ikan sebagai se%iaan sustaine%

re'ease %ari tera#i gen 2ang efisien,

• Ha' ini %isebabkan karena ke"a"#uanuntuk "e'in%ungi *at8*at aktif %i %a'a"n2a

%ari %egra%asi o'e. en*i" 'isoso",

PLA N ti '



PLA ene Nano#arti'e

• Penggunaan PLA $uga %a#at %i'akukanuntuk gene therapy %engan ara %ibuat

e"u'si 2ang %i %a'a"n2a "engan%ung

a'ka'ine fosfatase sebagai #enan%a genuntuk coating gut suture,

• Dua "inggu sete'a. o#erasi& $aringan 2ang

%ibe%a. akan "engeks#resikan gen, entersebut akan "en2an%i faktor

#ertu"bu.an se#erti :EF



• Nano#artike' ti%ak bersifat toksik seara initro "au#un in io untuk "engku'tur se',



o"bine H2bri% !2ste"

Hen%ri@

bi H b i% ! t



o"bine H2bri% !2ste"

• ;arena setia# "eto%e transfer gen"e"i'iki kekurangan& a%a bebera#a

"eto%e 2ang %ike"bangkan .ibri% 2ang

"enggabungkan %ua atau 'ebi. teknik,



• :iroso"es a%a'a. satu onto.J "ereka"enggabungkan 'i#oso"es %engan ti%ak

aktif H: atau irus inf'uen*a, Ha' ini te'a.

terbukti "e"#un2ai 'ebi. efisien %a'a"transfer gen #ernafasan se' e#ite'

%ari#a%a irus atau "eto%e 'i#oso"a'

sen%irian, /eto%e 'ain "e'ibatkan#ena"#uran irus 'ainn2a ektor %engan

kationik 'i#i% atau .2bri%ising irus,



• Hybrid &etor Systems

• /engko"binasikan a%enoirus 2ang

"e"i'iki efektiitas %a'a" "enginfeksi

%engan retroirus atau AA: 2ang "e"i'ikilong-term genome-integrating potential

Da0tar P!sta&a



• !.era*& /A& A."e%& !& A."a%& , (-010+ 4eiew Arti'e P.2sia'/et.o%s n ene De'ier2, &ournal of aqal Med 0niv , 13 (-+J -5833,

• ?rown& /?& et, a', (-00+ rans%er"a' Drug De'ier2 !2ste"s !kinPerturbation Deies, Cain& ;;, (e%+ Methods in Molecular iology#rug elivery 1ystems, ?ase'& !wit*er'an% Hu"ana Press,

• 4o=.e%& N, (-007+ A Fu''2 ntegrate% /ironee%'e8base%rans%er"a' Drug De'ier2 !2ste", 4o2a' nstitute of e.no'og2,!tok.o'"& !we%en,

• Ab%a''a.& ?& !a.s& L& De"enei=& ?A, (1BB5+ Non8ira' genetransfer A##'iations in %ee'o#"enta' bio'og2 an% gene t.era#2,4eiew, io 7ell , 5J 187,

• arnett, -003, Non8ira' gene .era#2, Leture "o%u'e, /,• e.er& E& QaR'ar& ES& !e*er& AD, (-01-+ ene De'ier2 !2ste"s

4eent Progress in :ira' an% Non8:ira' .era#2, Aai'ab'e fro".tt#))%=,%oi,org)10,577-)533B- TAesse% 7 /a2 -01,

http://dx.doi.org/10.5772/53392

http://dx.doi.org/10.5772/53392

Gene Drug Delivery System

Documents

Transcript of Gene Drug Delivery System