Scienziati cinesi hanno sviluppato un nuovo modo di fornire il DNA alle cellule animali e umane per la modificazione genetica. Per fare questo, usano nanoparticelle chiamate virus artificiali dagli autori dello studio. Aiutano i geni a entrare nel nucleo cellulare, dopodiché vengono attivati i meccanismi di modifica del genoma. L'articolo dei biologi è stato pubblicato sulla rivista ACS Nano. È descritto brevemente sul sito web di EurekAlert !.
Gli scienziati utilizzano vari approcci per modificare i geni nelle cellule, inclusa la tecnologia CRISPR / Cas9. Ti consente di tagliare con precisione qualsiasi sezione selezionata di DNA, disabilitando così determinati geni. Per il rilascio alle cellule eucariotiche, vengono solitamente utilizzati vettori virali (creati da virus modificati e resi innocui) o plasmidi, molecole di DNA circolari presenti nei batteri. Poiché i plasmidi non possono penetrare nelle stesse cellule eucariotiche, in queste ultime vengono creati dei pori utilizzando un campo elettrico (elettroporazione), oppure utilizzano particelle (liposomi) che si fondono con la membrana esterna.
Tuttavia, questi metodi hanno dei limiti, poiché i vettori virali non possono trasportare grandi frammenti di DNA e penetrare in tutti i tipi di cellule, e l'elettroporazione e i liposomi sono efficaci contro le colture cellulari, ma non i tessuti degli organismi viventi.
Immagine: American Chemical Society
Per risolvere questo problema, gli scienziati hanno creato un virus RRPHC artificiale. È costituito da un nucleo in fluoropolimero collegato al sistema CRISPR / Cas9, nonché da un guscio formato da biopolimero ialuronico, polietilenglicole e peptidi R8-RGD. È stato dimostrato che il biopolimero ialuronico può legarsi alle proteine sulla superficie delle cellule tumorali e specifiche ad esse.
Dopo che il RRPHC è stato introdotto nella cellula, la membrana viene scissa dagli enzimi e il nucleo del fluoropolimero viene rilasciato. Nell'esperimento CRISPR / Cas9, è entrato nel nucleo delle cellule tumorali in topi nudi utilizzando un virus artificiale e quindi ha attaccato il gene MTH1, che è attivo in molti tipi di tumori maligni. È stato riscontrato che la concentrazione della proteina codificata da MTH1 è diminuita dopo l'introduzione delle nanoparticelle.
Secondo gli scienziati, il loro metodo sarà utile anche per modificare il genoma umano. Ad esempio, sarà possibile rimuovere le cellule difettose da un paziente, ripararle con CRISPR / Cas9 e trapiantarle nuovamente. Esperimenti simili sono già stati effettuati in Cina con i linfociti T di un malato di cancro che è stato disabilitato da un gene che sopprime l'immunità. L'RRPHC dovrebbe aumentare l'efficienza di tali operazioni.
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