A kínai tudósok új módszert fejlesztettek ki a DNS továbbítására az állati és emberi sejtekbe genetikai módosítás céljából. Ehhez a kutatás szerzői mesterséges vírusoknak nevezett nanorészecskéket használnak. Segítik a géneket a sejtmagba való belépésben, amely után aktiválódnak a genomszerkesztő mechanizmusok. A biológusok cikkét az ACS Nano folyóiratban tették közzé. Röviden ismerteti az EurekAlert! Weboldalon.
A tudósok különféle megközelítéseket alkalmaznak a gének szerkesztésére a sejtekben, beleértve a CRISPR / Cas9 technológiát. Ez lehetővé teszi a kiválasztott DNS-szakaszok pontos vágását, ezáltal bizonyos gének letiltását. Az eukarióta sejtekbe történő szállításhoz általában (módosított és ártalmatlan vírusokból létrehozott) vírusvektoreket, vagy plazmidokat - körkörös DNS-molekulákat alkalmaznak a baktériumokban. Mivel a plazmidok nem képesek behatolni az eukarióta sejtekbe, az utóbbiokban pórusokat hoznak létre elektromos mező (elektroporáció) alkalmazásával, vagy olyan részecskéket (liposzómákat) használnak, amelyek a külső membránnal összeolvadnak.
Ezeknek a módszereknek azonban vannak korlátozásai, mivel a vírusvektorok nem tudnak nagy DNS-fragmenseket hordozni, és minden típusú sejtbe behatolhatnak, és az elektroporáció és a liposzómák hatékonyak a sejttenyészetek ellen, az élő organizmusok szöveteinek azonban nem.
Kép: American Chemical Society
A probléma megoldására a tudósok létrehoztak egy mesterséges RRPHC vírust. A CRISPR / Cas9 rendszerhez csatlakoztatott fluorpolimer magból, valamint a hialuron biopolimerből, polietilénglikolból és R8-RGD peptidekből álló héjból áll. Kimutatták, hogy a hialuron biopolimer kötődhet a rákos sejtek felületén levő és ezekre specifikus proteinekhez.
Miután az RRPHC a sejtbe bekerült, a membránt enzimek hasítják, és a fluorpolimer mag felszabadul. A CRISPR / Cas9 kísérletben meztelen egerekben mesterséges vírus alkalmazásával belépett a rákos sejtek magjába, majd megtámadta az MTH1 gént, amely sokféle rosszindulatú daganatban aktív. Megállapítottuk, hogy az MTH1 által kódolt fehérje koncentrációja a nanorészecskék bevitele után csökkent.
A tudósok szerint módszerük hasznos lesz az emberi genom szerkesztésében is. Például lehetséges lesz a hibás sejtek eltávolítása a betegből, rögzítése CRISPR / Cas9-gyel és visszaültetése. Hasonló kísérleteket végeztek Kínában egy rákos beteg T-limfocitáival is, akiket egy immunitást gátló gén tiltott le. Az RRPHC várhatóan növeli az ilyen műveletek hatékonyságát.
Promóciós videó: