Nanodevices for the Efficient Codelivery of CRISPR-Cas9 Editing Machinery and an Entrapped Cargo: A Proposal for Dual Anti-Inflammatory Therapy
Alba García-Fernández,
Gema Vivo-Llorca,
Mónica Sancho,
Alicia Belén García-Jareño,
Laura Ramírez-Jiménez,
Eloísa Barber-Cano,
José Ramón Murguía,
Mar Orzáez,
Félix Sancenón,
Ramón Martínez-Máñez
Affiliations
Alba García-Fernández
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, 46022 Valencia, Spain
Gema Vivo-Llorca
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, 46022 Valencia, Spain
Mónica Sancho
Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de Enfermedades y Nanomedicina, Centro de Investigación Príncipe Felipe, Universitat Politècnica de València, 46012 Valencia, Spain
Alicia Belén García-Jareño
Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de Enfermedades y Nanomedicina, Centro de Investigación Príncipe Felipe, Universitat Politècnica de València, 46012 Valencia, Spain
Laura Ramírez-Jiménez
Centro de Investigación Príncipe Felipe, 46012 Valencia, Spain
Eloísa Barber-Cano
Centro de Investigación Príncipe Felipe, 46012 Valencia, Spain
José Ramón Murguía
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, 46022 Valencia, Spain
Mar Orzáez
Unidad Mixta UPV-CIPF de Investigación en Mecanismos de Enfermedades y Nanomedicina, Centro de Investigación Príncipe Felipe, Universitat Politècnica de València, 46012 Valencia, Spain
Félix Sancenón
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, 46022 Valencia, Spain
Ramón Martínez-Máñez
Instituto Interuniversitario de Investigación de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico (IDM), Universitat Politècnica de València, Universitat de València, 46022 Valencia, Spain
In this article, we report one of the few examples of nanoparticles capable of simultaneously delivering CRISPR-Cas9 gene-editing machinery and releasing drugs for one-shot treatments. Considering the complexity of inflammation in diseases, the synergistic effect of nanoparticles for gene-editing/drug therapy is evaluated in an in vitro inflammatory model as proof of concept. Mesoporous silica nanoparticles (MSNs), able to deliver the CRISPR/Cas9 machinery to edit gasdermin D (GSDMD), a key protein involved in inflammatory cell death, and the anti-inflammatory drug VX-765 (GSDMD45CRISPR-VX-MSNs), were prepared. Nanoparticles allow high cargo loading and CRISPR-Cas9 plasmid protection and, thus, achieve the controlled codelivery of CRISPR-Cas9 and the drug in cells. Nanoparticles exhibit GSDMD gene editing by downregulating inflammatory cell death and achieving a combined effect on decreasing the inflammatory response by the codelivery of VX-765. Taken together, our results show the potential of MSNs as a versatile platform by allowing multiple combinations for gene editing and drug therapy to prepare advanced nanodevices to meet possible biomedical needs.