Kitajski znanstveniki so razvili nov način dostave DNK živalskim in človeškim celicam za genetsko modifikacijo. Da bi to naredili, uporabljajo nanodelce, ki jih avtorji študije imenujejo umetni virusi. Geni pomagajo pri vstopu v jedro celice, po tem pa se aktivirajo mehanizmi za urejanje genomov. Članek biologov je bil objavljen v reviji ACS Nano. Na kratko je opisano na spletni strani EurekAlert!
Znanstveniki uporabljajo različne pristope za urejanje genov v celicah, vključno s tehnologijo CRISPR / Cas9. Omogoča vam natančno rezanje vseh izbranih odsekov DNK in s tem onemogočanje nekaterih genov. Za dostavo v evkariontske celice se običajno uporabljajo virusni vektorji (ustvarjeni iz spremenjenih in iz njih neškodljivih virusov) ali plazmidi - krožne molekule DNK, prisotne v bakterijah. Ker plazmidi sami ne morejo prodreti v evkariontske celice, v slednjih nastajajo pore z električnim poljem (elektroporacija) ali pa uporabljajo delce (liposome), ki se zlijejo z zunanjo membrano.
Vendar imajo te metode omejitve, saj virusni vektorji ne morejo nositi velikih fragmentov DNK in prodreti v vse vrste celic, elektroporacija in liposomi pa so učinkoviti proti celičnim kulturam, ne pa tkivom živih organizmov.
Slika: Ameriško kemijsko društvo
Za rešitev te težave so znanstveniki ustvarili umetni virus RRPHC. Sestavljen je iz fluoropolimernega jedra, povezanega s sistemom CRISPR / Cas9, kot tudi lupine, ki jo tvorijo hialuronski biopolimer, polietilen glikol in R8-RGD peptidi. Dokazano je, da se hialuronski biopolimer lahko veže na beljakovine na površini rakavih celic in zanje specifično.
Po vnosu RRPHC v celico se membrana cepi z encimi in sprošča jedro fluoropolimera. V poskusu CRISPR / Cas9 je z umetnim virusom vstopil v jedro rakavih celic golih miši, nakar je napadel gen MTH1, ki je aktiven pri številnih vrstah malignih tumorjev. Ugotovljeno je bilo, da se je koncentracija beljakovin, kodiranih z MTH1, zmanjšala po vnosu nanodelcev.
Po mnenju znanstvenikov bo njihova metoda koristna tudi pri urejanju človeškega genoma. Tako lahko na primer odstranite okvarjene celice pacienta, jih popravite s CRISPR / Cas9 in jih presadite nazaj. Na Kitajskem so podobni poskusi že izvedli s T-limfociti rakavega bolnika, ki ga je onesposobil gen, ki zavira imuniteto. Pričakuje se, da bo RRPHC povečal učinkovitost takšnih operacij.
Promocijski video: