Čínští vědci vyvinuli nový způsob přenosu DNA do živočišných a lidských buněk pro genetickou modifikaci. K tomu používají autoři studie nanočástice zvané umělé viry. Pomáhají genům vstoupit do buněčného jádra, po kterém jsou aktivovány mechanismy úpravy genomu. Biologický článek byl publikován v časopise ACS Nano. Je stručně popsán na webových stránkách EurekAlert !.
Vědci používají různé přístupy k úpravě genů v buňkách, včetně technologie CRISPR / Cas9. To vám umožní přesně řezat všechny vybrané části DNA, a tím deaktivovat určité geny. K dodání do eukaryotických buněk se obvykle používají virové vektory (vytvořené ze změněných a vykreslených neškodných virů), nebo plasmidy - molekuly cirkulární DNA přítomné v bakteriích. Protože plazmidy nemohou proniknout do eukaryotických buněk samy, v nich se vytvářejí póry pomocí elektrického pole (elektroporace), nebo používají částice (liposomy), které fúzují s vnější membránou.
Tyto metody však mají omezení, protože virové vektory nemohou nést velké fragmenty DNA a proniknout do všech typů buněk a elektroporace a lipozomy jsou účinné proti buněčným kulturám, ale nikoli tkání živých organismů.
Obrázek: Americká chemická společnost
K vyřešení tohoto problému vědci vytvořili umělý virus RRPHC. Skládá se z fluorpolymerového jádra připojeného k systému CRISPR / Cas9, jakož i z skořápky tvořené hyaluronovým biopolymerem, polyethylenglykolem a R8-RGD peptidy. Ukázalo se, že hyaluronový biopolymer se může vázat na proteiny na povrchu rakovinných buněk a je na ně specifický.
Po zavedení RRPHC do buňky se membrána štěpí enzymy a uvolní se jádro fluoropolymeru. V experimentu CRISPR / Cas9 vstoupil pomocí umělého viru do jádra rakovinových buněk u nahých myší a poté napadl gen MTH1, který je aktivní v mnoha typech maligních nádorů. Bylo zjištěno, že koncentrace proteinu kódovaného MTH1 se po zavedení nanočástic snížila.
Podle vědců bude jejich metoda také užitečná při úpravách lidského genomu. Například bude možné pacientovi odstranit vadné buňky, opravit je CRISPR / Cas9 a transplantovat je zpět. Podobné experimenty již byly provedeny v Číně s T-lymfocyty pacienta s rakovinou, který byl deaktivován genem, který potlačuje imunitu. Očekává se, že RRPHC zvýší účinnost těchto operací.
Propagační video: