Čínski vedci vyvinuli nový spôsob dodávania DNA do živočíšnych a ľudských buniek na genetickú modifikáciu. Na tento účel používajú autori štúdie nanočastice nazývané umelé vírusy. Pomáhajú génom vstúpiť do bunkového jadra, po ktorom sú aktivované mechanizmy úpravy genómu. Biologický článok bol publikovaný v časopise ACS Nano. Stručne je opísaný na webovej stránke EurekAlert !.
Vedci používajú rôzne prístupy k úprave génov v bunkách vrátane technológie CRISPR / Cas9. To vám umožní presne rezať všetky vybrané časti DNA, a tým deaktivovať určité gény. Na dodanie do eukaryotických buniek sa zvyčajne používajú vírusové vektory (vytvorené zo zmenených a zneškodnených vírusov) alebo plazmidy - molekuly cirkulárnej DNA prítomné v baktériách. Pretože plazmidy nemôžu prenikať do samotných eukaryotických buniek, v nich sa vytvárajú póry pomocou elektrického poľa (elektroporácia) alebo používajú častice (lipozómy), ktoré sa fúzujú s vonkajšou membránou.
Tieto metódy však majú obmedzenia, pretože vírusové vektory nemôžu niesť veľké fragmenty DNA a prenikať do všetkých typov buniek a elektroporácia a lipozómy sú účinné proti bunkovým kultúram, ale nie tkanivám živých organizmov.
Obrázok: Americká chemická spoločnosť
Na vyriešenie tohto problému vedci vytvorili umelý vírus RRPHC. Skladá sa z fluórpolymérneho jadra pripojeného k systému CRISPR / Cas9, ako aj z obalu tvoreného hyalurónovým biopolymérom, polyetylénglykolom a R8-RGD peptidmi. Ukázalo sa, že hyaluronový biopolymér sa môže viazať na proteíny na povrchu rakovinových buniek a je na nich špecifický.
Po zavedení RRPHC do bunky sa membrána štiepi enzýmami a uvoľní sa fluórpolymérne jadro. V experimente CRISPR / Cas9 vstúpil do jadra rakovinových buniek u nahých myší pomocou umelého vírusu a potom napadol gén MTH1, ktorý je aktívny v mnohých typoch zhubných nádorov. Zistilo sa, že koncentrácia proteínu kódovaného MTH1 sa po zavedení nanočastíc znížila.
Podľa vedcov bude ich metóda užitočná aj pri úprave ľudského genómu. Napríklad bude možné z pacienta odstrániť defektné bunky, fixovať ich CRISPR / Cas9 a transplantovať ich späť. Podobné experimenty sa už uskutočnili v Číne s T-lymfocytmi pacienta s rakovinou, ktorý bol vyradený z génu, ktorý potláča imunitu. Očakáva sa, že RRPHC zvýši účinnosť takýchto operácií.
Propagačné video: