Биоинженер Университета Райса (Rice University) Ганг Бао (Gang Bao) объединил магнитные наночастицы с вирусным резервуаром, взятым из определенного вида моли, чтобы доставить полезные современные технологии CRISPR, используя белок Cas9, которые модифицируют гены в определенной ткани или органе.
Фактор поддержки иммунитета
В природе CRISPR / Cas9 укрепляет иммунную систему от воздействия бактерий, записывая ДНК захватчиков. Это дает бактериям способность распознавать и атаковать возвращающихся захватчиков, но ученые спешат адаптировать CRISPR/Cas9 для лечения мутаций, которые вызывают генетические заболевания, и манипулировать ДНК в лабораторных экспериментах.
CRISPR / Cas9 имеет потенциал, чтобы предотвратить наследственное заболевание — если ученые смогут получить геном клеток внутри организма.
Бао сказал, что необходимо будет редактировать клетки в организме для лечения многих заболеваний.
«Но редактирование генома в ткани-мишени остается серьезной проблемой», — сказал Бао. «Даже если вы введете вирусный вектор локально, он может просочиться в другие ткани и органы, и это может быть опасно».
Материалы и методы обследования
Поскольку магнитные поля просты в обращении и, в отличие от света, легко проходят через ткань, Бао с соавторами исследования хотят использовать их для контроля экспрессии вирусных полезных нагрузок в тканях-мишенях путем активации вируса, который инактивируется в крови.
Исследование опубликовано в научном журнале Nature Biomedical Engineering.
Результаты научной работы
Средство для доставки, разработанное Бао с соавторами исследования, основано на вирусе, который заражает Autographa Californica — моль родом из Северной Америки. Цилиндрический бакуловирусный вектор (БВ), являющийся полезной нагрузкой вируса, считается большим при диаметре до 60 нанометров и длине 200-300 нанометров.
«Мы действительно не знали, будет ли это работать для редактирования генов, но мы решили, что стоит попробовать, — сказал Бао.
Исследователи используют магнитные наночастицы для активации БВ и доставки полезных нагрузок для редактирования генов только там, где они необходимы. Для этого они использовали белок иммунной системы C3, который обычно инактивирует бакуловирусы (семейство палочковидных вирусов).
«Если мы объединим БВ с магнитными наночастицами, мы сможем преодолеть эту дезактивацию, применив магнитное поле», — сказал Бао. «Прелесть в том, что когда мы его доставляем, редактирование генов происходит только на ткани или той части ткани, где мы применяем магнитное поле».
В тестах БВ мотыльков загружали зелеными флуоресцентными белками или люциферазой. Клетки с белком ярко светились под микроскопом, и эксперименты показали высокую эффективность магнитов при адресной доставке БВ-грузов как в клеточных культурах, так и на лабораторных животных.
Бао отметил, что его и другие лаборатории работают над доставкой CRISPR/Cas9 с адено-ассоциированными вирусами (AAV), но он сказал, что емкость БВ для терапевтических грузов примерно в восемь раз больше.
«Однако необходимо сделать БВ-трансдукцию в клетки-мишени более эффективной», — сказал он.
Авторы другого исследования считают, что ученые нашли новый способ диагностики малярии с помощью магнитных полей.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
