Китайските учени разработиха нов начин за предаване на ДНК на животински и човешки клетки за генетична модификация. За да направят това, те използват наночастици, наречени от авторите на изследването, изкуствени вируси. Те помагат на гените да навлязат в клетъчното ядро, след което се активират механизмите за редактиране на генома. Статията на биолозите е публикувана в списанието ACS Nano. Накратко е описано на уебсайта EurekAlert!
Учените използват различни подходи за редактиране на гени в клетките, включително CRISPR / Cas9 технология. Тя ви позволява точно да изрежете всички избрани секции на ДНК, като по този начин деактивирате определени гени. За доставка до еукариотични клетки обикновено се използват вирусни вектори (създадени от променени и обезвредени вируси) или плазмиди - кръгли ДНК молекули, присъстващи в бактериите. Тъй като плазмидите не могат да проникнат в самите еукариотни клетки, в тях се създават пори с помощта на електрическо поле (електропорация) или те използват частици (липозоми), които се сливат с външната мембрана.
Тези методи обаче имат ограничения, тъй като вирусните вектори не могат да носят големи фрагменти от ДНК и да проникнат във всички видове клетки, а електропорацията и липозомите са ефективни срещу клетъчните култури, но не и за тъканите на живите организми.
Изображение: Американско химическо дружество
За да разрешат този проблем, учените са създали изкуствен вирус RRPHC. Състои се от флуорополимерно ядро, свързано към системата CRISPR / Cas9, както и обвивка, образувана от хиалуронов биополимер, полиетилен гликол и R8-RGD пептиди. Доказано е, че хиалуроновият биополимер може да се свързва с протеини на повърхността на раковите клетки и специфични за тях.
След въвеждането на RRPHC в клетката, мембраната се разцепва от ензими и се освобождава флуорополимерното ядро. В експеримента CRISPR / Cas9 тя влезе в ядрото на раковите клетки на голи мишки с помощта на изкуствен вирус, след което атакува гена MTH1, който е активен при много видове злокачествени тумори. Установено е, че концентрацията на протеина, кодиран от MTH1, намалява след въвеждането на наночастици.
Според учените техният метод ще бъде полезен и при редактиране на човешкия геном. Например, ще бъде възможно да премахнете дефектните клетки от пациент, да ги оправите с CRISPR / Cas9 и да ги трансплантирате обратно. Подобни експерименти вече са проведени в Китай с Т-лимфоцитите на пациент с рак, който е бил деактивиран от ген, който потиска имунитета. Очаква се RRPHC да повиши ефективността на такива операции.
Промоционално видео: