Chinese wetenschappers hebben een nieuwe manier ontwikkeld om DNA af te geven aan dierlijke en menselijke cellen voor genetische modificatie. Om dit te doen, gebruiken ze nanodeeltjes die door de auteurs van het onderzoek kunstmatige virussen worden genoemd. Ze helpen genen de celkern binnen te dringen, waarna genome editing-mechanismen worden geactiveerd. Het artikel van de biologen werd gepubliceerd in het ACS Nano-tijdschrift. Het wordt kort beschreven op de EurekAlert! -Website.
Wetenschappers gebruiken verschillende benaderingen om genen in cellen te bewerken, waaronder CRISPR / Cas9-technologie. Het stelt je in staat om geselecteerde delen van DNA nauwkeurig te knippen, waardoor bepaalde genen worden uitgeschakeld. Voor levering aan eukaryote cellen worden meestal virale vectoren (gemaakt van gemodificeerde en onschadelijke virussen) gebruikt, of plasmiden - circulaire DNA-moleculen die in bacteriën aanwezig zijn. Omdat plasmiden zelf niet in eukaryote cellen kunnen doordringen, worden in de laatste poriën gecreëerd met behulp van een elektrisch veld (elektroporatie), of ze gebruiken deeltjes (liposomen) die samensmelten met het buitenmembraan.
Deze methoden hebben echter beperkingen, aangezien virale vectoren geen grote DNA-fragmenten kunnen dragen en in alle soorten cellen kunnen doordringen, en elektroporatie en liposomen effectief zijn tegen celculturen, maar niet tegen weefsels van levende organismen.
Afbeelding: American Chemical Society
Om dit probleem op te lossen, hebben wetenschappers een kunstmatig RRPHC-virus gemaakt. Het bestaat uit een fluorpolymeerkern die is verbonden met het CRISPR / Cas9-systeem, evenals een omhulsel gevormd door hyaluronzuurbiopolymeer, polyethyleenglycol en R8-RGD-peptiden. Het is aangetoond dat hyaluronzuur biopolymeer kan binden aan eiwitten op het oppervlak van kankercellen en specifiek voor hen.
Nadat het RRPHC in de cel is ingebracht, wordt het membraan door enzymen gekliefd en komt de fluorpolymeerkern vrij. In het CRISPR / Cas9-experiment drong het met behulp van een kunstmatig virus de kern van kankercellen in naakte muizen binnen en viel het vervolgens het MTH1-gen aan, dat actief is in veel soorten kwaadaardige tumoren. Het bleek dat de concentratie van het door MTH1 gecodeerde eiwit afnam na de introductie van nanodeeltjes.
Volgens wetenschappers zal hun methode ook nuttig zijn bij het bewerken van het menselijk genoom. Zo wordt het mogelijk om defecte cellen bij een patiënt te verwijderen, te repareren met CRISPR / Cas9 en terug te transplanteren. Soortgelijke experimenten zijn in China al uitgevoerd met de T-lymfocyten van een kankerpatiënt die is uitgeschakeld door een gen dat de immuniteit onderdrukt. De RRPHC zal naar verwachting de efficiëntie van dergelijke operaties verhogen.
Promotie video:
