Ilmuwan China telah mengembangkan cara baru untuk mengirimkan DNA ke sel hewan dan manusia untuk modifikasi genetik. Untuk melakukan ini, mereka menggunakan partikel nano yang disebut virus buatan oleh penulis penelitian. Mereka membantu gen memasuki inti sel, setelah itu mekanisme pengeditan genom diaktifkan. Artikel para ahli biologi diterbitkan di jurnal ACS Nano. Ini dijelaskan secara singkat di Situs web EurekAlert !.
Ilmuwan menggunakan berbagai pendekatan untuk mengedit gen dalam sel, termasuk teknologi CRISPR / Cas9. Ini memungkinkan Anda untuk secara tepat memotong bagian DNA yang dipilih, sehingga menonaktifkan gen tertentu. Untuk pengiriman ke sel eukariotik, vektor virus (dibuat dari virus yang diubah dan dianggap tidak berbahaya) biasanya digunakan, atau plasmid - molekul DNA melingkar yang ada pada bakteri. Karena plasmid tidak dapat menembus ke dalam sel eukariotik itu sendiri, pori-pori dibuat di sel eukariotik menggunakan medan listrik (elektroporasi), atau mereka menggunakan partikel (liposom) yang menyatu dengan membran luar.
Namun, metode ini memiliki keterbatasan, karena vektor virus tidak dapat membawa fragmen DNA yang besar dan menembus ke dalam semua jenis sel, dan elektroporasi serta liposom efektif terhadap kultur sel, tetapi tidak efektif terhadap jaringan organisme hidup.
Gambar: American Chemical Society
Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan telah menciptakan virus RRPHC buatan. Ini terdiri dari inti fluoropolimer yang terhubung ke sistem CRISPR / Cas9, serta cangkang yang dibentuk oleh biopolimer hialuronat, polietilen glikol, dan peptida R8-RGD. Telah dibuktikan bahwa biopolimer hialuronik dapat mengikat protein pada permukaan sel kanker dan spesifik untuk mereka.
Setelah RRPHC dimasukkan ke dalam sel, membran dibelah oleh enzim dan inti fluoropolimer dilepaskan. Pada percobaan CRISPR / Cas9, ia memasuki inti sel kanker pada tikus telanjang menggunakan virus buatan, kemudian menyerang gen MTH1 yang aktif pada berbagai jenis tumor ganas. Ditemukan bahwa konsentrasi protein yang dikodekan oleh MTH1 menurun setelah masuknya nanopartikel.
Menurut para ilmuwan, metode mereka juga akan berguna dalam mengedit genom manusia. Misalnya, dimungkinkan untuk menghilangkan sel yang rusak dari pasien, memperbaikinya dengan CRISPR / Cas9 dan memindahkannya kembali. Eksperimen serupa telah dilakukan di China dengan limfosit-T pasien kanker yang telah dinonaktifkan oleh gen yang menekan kekebalan. RRPHC diharapkan dapat meningkatkan efisiensi operasi tersebut.
Video promosi:
