Kiinalaiset tutkijat ovat kehittäneet uuden tavan toimittaa DNA eläin- ja ihmissoluihin geneettistä muuntelua varten. Tätä varten he käyttävät nanohiukkasia, joita tutkimuksen tekijät kutsuvat keinotekoisiksi viruksiksi. Ne auttavat geenejä pääsemään solun ytimeen, jonka jälkeen genomin editointimekanismit aktivoituvat. Biologien artikkeli julkaistiin ACS Nanon lehdessä. Sitä kuvataan lyhyesti EurekAlert! -Verkkosivustolla.
Tutkijat käyttävät erilaisia lähestymistapoja solujen geenien muokkaamiseen, mukaan lukien CRISPR / Cas9-tekniikka. Sen avulla voit leikata tarkasti kaikki valitut DNA-osat, jolloin tietyt geenit poistetaan käytöstä. Eukaryoottisoluihin toimittamiseen käytetään yleensä virusvektoreita (jotka on luotu muutetuista ja vaarattomista viruksista) tai bakteereissa olevia plasmideja - pyöreitä DNA-molekyylejä. Koska plasmidit eivät pääse tunkeutumaan itse eukaryoottisoluihin, huokoset luodaan jälkimmäisissä käyttämällä sähkökenttää (elektroporaatio) tai ne käyttävät hiukkasia (liposomeja), jotka sulautuvat ulkokalvon kanssa.
Näillä menetelmillä on kuitenkin rajoituksia, koska virusvektorit eivät voi kantaa suuria DNA-fragmentteja ja tunkeutua kaiken tyyppisiin soluihin, ja elektroporaatio ja liposomit ovat tehokkaita soluviljelmiä vastaan, mutta eivät elävien organismien kudoksia.
Kuva: American Chemical Society
Tämän ongelman ratkaisemiseksi tutkijat ovat luoneet keinotekoisen RRPHC-viruksen. Se koostuu fluoripolymeerin ytimestä, joka on kytketty CRISPR / Cas9-järjestelmään, sekä kuoresta, jonka muodostavat hyaluroninen biopolymeeri, polyetyleeniglykoli ja R8-RGD-peptidit. On osoitettu, että hyaluroninen biopolymeeri voi sitoutua proteiineihin syöpäsolujen pinnalla ja heille spesifisiä.
Sen jälkeen kun RRPHC on viety soluun, entsyymit pilkottavat kalvon ja fluoripolymeerin ydin vapautuu. CRISPR / Cas9-kokeessa se tuli syöpäsolujen ytimeen alaston hiirillä käyttämällä keinotekoista virusta ja hyökkäsi sitten MTH1-geeniin, joka on aktiivinen monentyyppisissä pahanlaatuisissa kasvaimissa. Todettiin, että MTH1: n koodaaman proteiinin konsentraatio laski nanopartikkelien lisäämisen jälkeen.
Tutkijoiden mukaan heidän menetelmästään on hyötyä myös ihmisen perimän muokkaamisessa. Esimerkiksi, on mahdollista poistaa vialliset solut potilaasta, kiinnittää ne CRISPR / Cas9: llä ja siirtää ne takaisin. Samanlaisia kokeita on jo tehty Kiinassa syöpäpotilaan T-lymfosyyteillä, joiden immuniteetti tukahduttaa geenin. RRPHC: n odotetaan lisäävän tällaisten toimien tehokkuutta.
Mainosvideo: