medgenМедицинская генетикаMedical Genetics2073-7998Publishing House «Genius Media» LLC10.25557/2073-7998.2025.10.148-150medgen-3269Research ArticleКРАТКОЕ СООБЩЕНИЕBRIEF REPORTИсследование тройных комплексов ДНК/ПЭИ с анионным пептидным покрытием как средств доставки генетических конструкций в мышечные тканиStudy of triple DNA/PEI complexes with anionic peptide coating as vehicles of genetic constructs delivery to muscle tissuesШтыкаловаС. В.ShtykalovaS. V.

199034, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3 

3, Mendeleevskaya line, St. Petersburg, 199034 

sofia.shtykalova@gmail.comЕгороваА. А.EgorovaA. A.

199034, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3 

3, Mendeleevskaya line, St. Petersburg, 199034 

ЯрмолинскаяМ. И.YarmolinskayaM. I.

199034, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3 

3, Mendeleevskaya line, St. Petersburg, 199034 

КиселевА. В.KiselevA. V.

199034, г. Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3 

3, Mendeleevskaya line, St. Petersburg, 199034 

ФГБНУ Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. ОттаРоссияD.O. Ott Research Institute of Obstetrics, Gynecology and ReproductologyRussian Federation2025241120252410148150Copyright © Штыкалова С.В., Егорова А.А., Ярмолинская М.И., Киселев А.В., 20252025Штыкалова С.В., Егорова А.А., Ярмолинская М.И., Киселев А.В.Shtykalova S.V., Egorova A.A., Yarmolinskaya M.I., Kiselev A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.medgen-journal.ru/jour/article/view/3269

Введение. Скелетные мышцы являются одной из наиболее сложных тканей для трансфекции, в связи с чем актуальна разработка подходов к доставке генетических конструкций для целей генной терапии наследственных нервно-мышечных заболеваний (НМЗ).Цель: изучение комплексов ДНК/ПЭИ с анионным пептидным покрытием как средства доставки ДНК в клетки в физиологических условиях, а также в мышечные ткани.Методы. Изучены физико-химические (размер, заряд, устойчивость к полианионам), токсические (резазуриновый тест) и трансфекционные (экспрессия генов lacZ и GFP) свойства тройных комплексов ДНК и полиэтиленимина, покрытых глутаматбогатыми полипептидами. Для экспериментов in vivo использовали мышей линии C57BL/10J mdx.Результаты. Продемонстрировано, что разработанные комплексы ДНК/ПЭИ/полипептид нетоксичны, устойчивы к релаксации, вызванной полианионами, и могут обеспечивать доставку генетических конструкций в клетки и мышечные ткани.Заключение. Исследованные тройные комплексы продемонстрировали высокую эффективность доставки маркерных генов в мышечную ткань и в дальнейшем могут быть использованы для доставки генных конструкций для терапии НМЗ.

Introduction. Skeletal muscles are one of the most complex tissues for transfection, and therefore the development of approaches to the delivery of genetic constructs for the purposes of gene therapy of hereditary neuromuscular diseases (NMD) is relevant.Aim: the study of DNA complexes/PEI with anionic peptide coating as vehicles of delivering DNA to cells under physiological conditions, as well as to muscle tissues.Methods. Physicochemical (size, charge, resistance to polyanions), toxic (resazurin test), and transfection (lacZ and GFP gene expression) triple complexes of DNA and polyethylenimine coated with glutamate-rich polypeptides were studied. C57BL/10J mdx mice were used for in vivo experiments.Results. It has been demonstrated that the developed DNA/PEI/polypeptide complexes are non-toxic, resistant to relaxation caused by polyanions, and can ensure the delivery of genetic constructs to cells and muscle tissues.Conclusions. The studied triple complexes demonstrated high efficiency of delivering marker genes to muscle tissue and can later be used to deliver gene constructs for the treatment of NMD.

доставка ДНКполиэтиленимингенная терапияанионное покрытиеустойчивость к сывороткемышечная дистрофия ДюшеннаDNA deliverypolyethyleniminegene therapyanionic coatingserum resistanceDuchenne muscular dystrophyИсследование проводится в рамках темы ФНИ № 1024032800068-4-3.2.2The research is funded by the Ministry of Education and Science, grant № 1024032800068-4-3.2.2.ReferencesLu Q.L., Bou-Gharios G., Partridge T.A. Non-viral gene delivery in skeletal muscle: a protein factory. Gene Ther. 2003; 10: 131–142. doi:10.1038/sj.gt.3301874.Lu Q.L., Bou-Gharios G., Partridge T.A. Non-viral gene delivery in skeletal muscle: a protein factory. Gene Ther. 2003; 10: 131–142. doi:10.1038/sj.gt.3301874.Fang E., Liu X., Li M., et al. Advances in COVID-19 mRNA vaccine development. Signal Transduct. Target. Ther. 2022; 7: 1–31. doi:10.1038/s41392-022-00950-y.Fang E., Liu X., Li M., et al. Advances in COVID-19 mRNA vaccine development. Signal Transduct. Target. Ther. 2022; 7: 1–31. doi:10.1038/s41392-022-00950-y.McErlean E.M., McCrudden C.M., McCarthy H.O. Delivery of Nucleic Acids for Cancer Gene therapy: Overcoming extra- and intra-cellular Barriers. Ther. Deliv. 2016: 7: 619–637. doi:10.4155/tde-2016-0049.McErlean E.M., McCrudden C.M., McCarthy H.O. Delivery of Nucleic Acids for Cancer Gene therapy: Overcoming extra- and intra-cellular Barriers. Ther. Deliv. 2016: 7: 619–637. doi:10.4155/tde-2016-0049.Egorova A., Chepanov S., Selkov S., et al. Targeted Gene Delivery to Muscle Cells In Vitro and In Vivo Using Electrostatically Stabilized DNA — Peptide Complexes. Sci. Pharm. 2024; 92: 51.Egorova A., Chepanov S., Selkov S., et al. Targeted Gene Delivery to Muscle Cells In Vitro and In Vivo Using Electrostatically Stabilized DNA — Peptide Complexes. Sci. Pharm. 2024; 92: 51.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.