[发明专利]化合物和组合物向细胞中的破坏和场实现的递送

说明书

本申请涉及化合物和组合物向细胞中的破坏和场实现的递送。本发明描述了一种在细胞膜中引起扰动的微流体系统，所述系统包括(a)限定管腔并且被配置为使得悬浮于缓冲液中的细胞可从其中通过的微流体通道，和(b)能量场的来源或发射体。所述微流体通道可包括细胞变形缩窄部。所述缩窄部的直径可随细胞直径而变化。还描述了相关装置、系统、技术和制品。

本申请是申请号为201580061703.8的中国专利申请的分案申请，原申请是2015年11月13日提交的PCT国际申请PCT/US2015/060689 于2017年5月12日进入中国国家阶段的申请。

相关申请

此申请依照35U.S.C.§119(e)要求2015年10月8日提交的美国临时申请号:62,239,241和2014年11月14日提交的美国临时申请号: 62/080,201的优先权权益，这些申请以引用的方式整体并入本文。

关于联邦资助的研究的声明

本发明在国立卫生研究院(the National Institutes of Health)授予的政府资助号R01GM101420-01A1的支持下完成。政府对本发明享有某些权利。

技术领域

本文所述的主题涉及化合物或组合物的细胞内递送。

背景技术

许多药物主要集中在小分子药物的开发。这些药物之所以如此命名的原因在于它们相对较小的尺寸，这使得它们能够在体内自由扩散以达到其靶标。这些分子还能够横跨基本上不受阻碍的另外不渗透的细胞膜。然而，下一代基于蛋白质、DNA或RNA的疗法不能轻易穿过细胞膜且因此需要细胞修饰以便于递送。确定的方法使用化学或物理手段以突破膜并递送材料到细胞质中。适当的细胞内递送是下一代治疗剂的研究、开发及实施中的重要步骤。

在递送材料到细胞中的电穿孔过程中，DNA分子积聚并且在电脉冲期间与电渗透化的质膜相互作用。然后，那些DNA聚集物内化到细胞质中且随后造成基因表达(Golzio,M.等人,Proc.Natl.Acad.Sci. 99,1292–1297(2002)；Paganin-Gioanni,A.等人Proc.Natl.Acad.Sci. U.S.A.108,10443–7(2011)；Rosazza,C.等人,Mol.Ther.21, 2217–2226(2013)；Boukany,P.E.等人Nat.Nanotechnol.6,747–54 (2011)；Teissie,J.等人,Biochim.Biophys.Acta 1724,270–80(2005)； Yarmush,M.L.等人,Annu.Rev.Biomed.Eng.16,295–320(2014)； Geng,T.Lu,C.,Lab Chip 13,3803–21(2013))。DNA质粒未必能够仅仅经由扩散行进通过粘稠和拥挤的细胞质而到达核(Lechardeur,D. 等人,Adv.Drug Deliv.Rev.57,755–767(2005)；Dowty,M.E.等人,Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A.92,4572–4576(1995))。一些研究显示DNA从质膜向核的转运是经由细胞骨架转运如经由微管和肌动蛋白网的主动的生物过程(Rosazza,C.等人,Mol.Ther.21,2217–2226(2013))。已发现微管和肌动蛋白网在细胞质内的DNA转运中起重要作用，并且所述过程的时间标度可为数小时，这取决于细胞类型。质膜与核之间的DNA转移的不清楚的机制和复杂的性质妨碍了电穿孔性能在难转染的细胞中的增强。此外，用于当前电穿孔技术中的强场可导致显著的损伤或死亡(Yarmush,M.L.等人,Annu.Rev.Biomed.Eng.16, 295–320(2014)；Geng,T.Lu,C.,Lab Chip 13,3803–21(2013))。需要可直接将有效负载送到细胞和细胞器中的技术。

发明内容