Chondroitin Sulfate-Coated DNA-Nanoplexes Enhance Transfection Efficiency by Controlling Plasmid Release from Endosomes: A New Insight into Modulating Nonviral Gene Transfection

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 25, 2015, Pages 3907-3915

  Yan, Hongji ^a   Oommen, Oommen P ^a   Yu, Di ^b   Hilborn, Jöns ^a   Qian, Hong ^c   Varghese, Oommen P ^a  

^a UPPSALA UNIVERSITY   (Sweden)

^b UPPSALA UNIVERSITY   (Sweden)

^c KAROLINSKA INSTITUTE   (Sweden)

Author keywords

chondroitin sulfate; endosomal escape; gene delivery; mesenchymal stem cells; nanoparticles

Indexed keywords

CELL CULTURE; CELLS; CYTOLOGY; DISEASES; DNA; ENZYME INHIBITION; GENE EXPRESSION; GENE TRANSFER; GENES; NANOPARTICLES; STEM CELLS; SULFUR COMPOUNDS;

CHONDROITIN SULFATES; COLORECTAL CANCER CELL; ENDOSOMAL ESCAPES; GENE DELIVERY; HUMAN EMBRYONIC KIDNEY CELLS; MESENCHYMAL STEM CELL; NONVIRAL GENE TRANSFECTION; TRANSFECTION EFFICIENCY;

MOLECULAR BIOLOGY;

EID: 85027923816     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201500695     Document Type: Article

References (42)

1. a) B. L. Alexander, R. R. Ali, E. W. F. W. Alton, J. W. Bainbridge, S. Braun, S. H. Cheng, T. R. Flotte, H. B. Gaspar, M. Grez, U. Griesenbach, M. G. Kaplitt, M. G. Ott, R. Seger, M. Simons, A. J. Thrasher, A. Z. Thrasher, S. Y. Herttuala, Gene Ther. 2007, 14, 1754
2. b) E. Alton, S. Ferrari, U. Griesenbach, Gene Ther. 2007, 14, 1555.
3. D. Edinger, E. Wagner, WIREs Nanomed. Nanobiotechnol. 2011, 3, 33.
4. a) M. A. Bartel, J. R. Weinstein, D. V. Schaffer, Gene Ther. 2012, 19, 694
5. b) M. P. Limberis, Acta. Biochim. Biophys. Sin. 2012, 44, 632.
6. a) R. E. Donahue, S. W. Kessler, D. Bodine, K. McDonagh, C. Dunbar, S. Goodman, B. Agricola, E. Byrne, M. Raffeld, R. Moen, J. Bacher, K. M. Zsebo, A. W. Nienhuis, J. Exp. Med. 1992, 176, 1125
7. b) J. Y. Sun, V. Anand-Jawa, S. Chatterjee, K. K. Wong, Gene Ther. 2003, 10, 964
8. c) E. Marshall, Science 1999, 286, 2244.
9. M. D. Brown, A. G. Schatzlein, I. F. Uchegbu, Int. J. Pharmaceut. 2001, 229, 1.
10. a) M. Hornof, M. de la Fuente, M. Hallikainen, R. H. Tammi, A. Urtti, J. Gene Med. 2008, 10, 70
11. b) Y. Y. He, G. Cheng, L. Xie, Y. Nie, B. He, Z. W. Gu, Biomaterials 2013, 34, 1235.
12. a) P. S. Xu, G. K. Quick, Y. Yeo, Biomaterials 2009, 30, 5834
13. b) O. P. Varghese, M. Kisiel, E. Martínez-Sanz, D. A. Ossipov, J. Hilborn, Macromol. Rapid Commun. 2010, 31, 1175
14. Y. L. Lo, K. H. Sung, C. C. Chiu, L. F. Wang, Mol. Pharmaceut. 2013, 10, 664.
15. T. Ferkol, J. C. Perales, E. Eckman, C. S. Kaetzel, R. W. Hanson, P. B. Davis, J. Clin. Invest. 1995, 95, 493.
16. a) B. A. Sosnowski, A. M. Gonzalez, L. A. Chandler, Y. J. Buechler, G. F. Pierce, A. Baird, J. Biol. Chem. 1996, 271, 33647
17. b) B. Xu, S. Wiehle, J. A. Roth, R. J. Cristiano, Gene Ther. 1998, 5, 1235
18. c) J. Kloeckner, S. Boeckle, D. Persson, W. Roedl, M. Ogris, K. Berg, E. Wagner, J. Controlled Release 2006, 116, 115.
19. a) O. Veiseh, F. M. Kievit, J. W. Gunn, B. D. Ratner, M. Q. Zhang, Biomaterials 2009, 30, 649
20. b) H. Lee, J. H. Jeong, T. G. Park, J. Controlled Release 2001, 76, 183.
21. T. Ito, N. Iida-Tanaka, T. Niidome, T. Kawano, K. Kubo, K. Yoshikawa, T. Sato, Z. H. Yang, Y. Koyama, J. Controlled Release 2006, 112, 382.
22. a) D. M. Lipinski, M. Thake, R. E. MacLaren, Prog. Retin. Eye. Res. 2013, 32, 22
23. b) C. W. Pouton, L. W. Seymour, Adv. Drug Delivery Rev. 2001, 46, 187.
24. R. Kircheis, A. Kichler, G. Wallner, M. Kursa, M. Ogris, T. Felzmann, M. Buchberger, E. Wagner, Gene Ther. 1997, 4, 409.
25. N. Symens, J. Rejman, B. Lucas, J. Demeester, S. C. De Smedt, K. Remaut, Mol. Pharmaceut. 2013, 10, 1070.
26. a) Y. Rajendra, D. Kiseljak, S. Manoli, L. Baldi, D. L. Hacker, F. M. Wurm, Biotechnol. Bioeng. 2012, 109, 2271
27. b) E. V. B. van Gaal, R. S. Oosting, W. E. Hennink, D. J. A. Crommelin, E. Mastrobattista, Int. J. Pharmaceut. 2010, 390, 76.
28. T. F. Martens, K. Remaut, J. Demeester, S. C. De Smedt, K. Braeckmans, Nano Today, 2014, 9, 344.
29. S. Patnaik, A. Aggarwal, S. Nimesh, A. Goel, M. Ganguli, N. Saini, Y. Singh, K. C. Gupta, J. Controlled Release 2006, 114, 398.
30. S. Wang, O. P. Oommen, H. Yan, O. P. Varghese, Biomacromolecules 2013, 14, 2427.
31. V. Butun, S. P. Armes, N. C. Billingham, Z. Tuzar, A. Rankin, J. Eastoe, R. K. Heenan, Macromolecules 2001, 34, 1503.
32. a) G. Belanger, M. Dore, F. Menard, V. Darsigny, J. Org. Chem. 2006, 71, 7481
33. b) A. P. Brogan, T. J. Dickerson, K. D. Janda, Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 8100.
34. Y. A. Yue, F. Jin, R. Deng, J. G. Cai, Y. C. Chen, M. C. M. Lin, H. F. Kung, C. Wu, J. Controlled Release 2011, 155, 67.
35. O. P. Oommen, J. Garousi, M. Sloff, O. P. Varghese, Macromol. Biosci. 2014, 14, 327.
36. K. Abe, N. Matsuki, Neurosci. Res. 2000, 38, 325.
37. R. Kircheis, A. Kichler, G. Wallner, M. Kursa, M. Ogris, T. Felzmann, M. Buchberger, E. Wagner, Gene Ther. 1997, 4, 409.
38. M. Janiszewska, C. De Vito, M. A. Le Bitoux, C. Fusco, I. Stamenkovic, J. Biol. Chem. 2010, 285, 30548.
39. S. D. B. Goldman, R. S. Funk, R. A. Rajewski, J. P. Krise, Bioanalysis 2009, 1, 1445.
40. a) C. Jin, D. Yu, M. Cancer, B. Nilsson, J. Leja, M. Essand, Hum. Gene. Ther. 2013, 24, 766
41. b) D. Yu, C. Jin, M. Ramachandran, J. Xu, B. Nilsson, O. Korsgren, K. Le Blanc, L. Uhrbom, K. Forsberg-Nilsson, B. Westermark, R. Adamson, N. Maitland, X. L. Fan, M. Essand, PLoS One 2013, 8, e54952.
42. O. P. Oommen, S. J. Wang, M. Kisiel, M. Sloff, J. Hilborn, O. P. Varghese, Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 1273.