Ķīniešu zinātnieki ir izstrādājuši jaunu veidu, kā piegādāt DNS dzīvnieku un cilvēku šūnām ģenētiskai modifikācijai. Lai to izdarītu, viņi izmanto nanodaļiņas, ko pētījuma autori dēvē par mākslīgiem vīrusiem. Viņi palīdz gēniem iekļūt šūnas kodolā, pēc tam tiek aktivizēti genoma rediģēšanas mehānismi. Biologu raksts tika publicēts žurnālā ACS Nano. Tas ir īsi aprakstīts vietnē EurekAlert!
Zinātnieki izmanto dažādas pieejas gēnu rediģēšanai šūnās, ieskaitot CRISPR / Cas9 tehnoloģiju. Tas ļauj precīzi sagriezt visas izvēlētās DNS sadaļas, tādējādi atspējojot noteiktus gēnus. Piegādei uz eikariotu šūnām parasti izmanto vīrusu pārnēsātājus (kas izveidoti no izmainītiem un padarītiem nekaitīgiem vīrusiem) vai plazmīdas - apļveida DNS molekulas, kas atrodas baktērijās. Tā kā plazmīdas pašas nevar iekļūt eikariotu šūnās, pēdās tiek izveidotas poras, izmantojot elektrisko lauku (elektroporācija), vai arī tās izmanto daļiņas (liposomas), kas saplūst ar ārējo membrānu.
Tomēr šīm metodēm ir ierobežojumi, jo vīrusu pārnēsātāji nevar pārvadāt lielus DNS fragmentus un iekļūt visu veidu šūnās, un elektroporācija un liposomas ir efektīvas pret šūnu kultūrām, bet ne pret dzīvo organismu audiem.
Attēls: Amerikas ķīmijas biedrība
Lai atrisinātu šo problēmu, zinātnieki ir izveidojuši mākslīgu RRPHC vīrusu. Tas sastāv no fluorpolimēra serdeņa, kas savienots ar CRISPR / Cas9 sistēmu, kā arī apvalka, ko veido hialurona biopolimērs, polietilēnglikols un R8-RGD peptīdi. Ir pierādīts, ka hialurona biopolimērs var saistīties ar olbaltumvielām uz vēža šūnu virsmas un tām raksturīgām.
Pēc RRPHC ievadīšanas šūnā membrānu šķeļ fermenti un izdalās fluorpolimēra kodols. CRISPR / Cas9 eksperimentā tas iekļuva pliko peļu vēža šūnu kodolā, izmantojot mākslīgu vīrusu, pēc tam tas uzbruka MTH1 gēnam, kas ir aktīvs daudzu veidu ļaundabīgos audzējos. Tika konstatēts, ka pēc nanodaļiņu ievadīšanas samazinājās MTH1 kodētā proteīna koncentrācija.
Pēc zinātnieku domām, viņu metode būs noderīga arī cilvēka genoma rediģēšanā. Piemēram, no pacienta būs iespējams noņemt bojātas šūnas, salabot tās ar CRISPR / Cas9 un pārstādīt atpakaļ. Līdzīgi eksperimenti jau veikti Ķīnā ar vēža pacienta T-limfocītiem, kuriem ir atspējots gēns, kas nomāc imunitāti. Paredzams, ka RRPHC palielinās šādu operāciju efektivitāti.
Reklāmas video: