Cientistas chineses desenvolveram uma nova maneira de entregar DNA a células animais e humanas para modificação genética. Para fazer isso, eles usam nanopartículas chamadas de vírus artificiais pelos autores do estudo. Eles ajudam os genes a entrar no núcleo da célula, após o qual os mecanismos de edição do genoma são ativados. O artigo dos biólogos foi publicado na revista ACS Nano. Ele é descrito resumidamente no site EurekAlert !.
Os cientistas usam várias abordagens para editar genes em células, incluindo a tecnologia CRISPR / Cas9. Ele permite que você corte com precisão quaisquer seções selecionadas do DNA, desativando assim certos genes. Para entrega a células eucarióticas, vetores virais (criados a partir de vírus modificados e processados inofensivos) são geralmente usados, ou plasmídeos - moléculas circulares de DNA presentes nas bactérias. Como os plasmídeos não podem penetrar nas células eucarióticas, os poros são criados nestas últimas usando um campo elétrico (eletroporação), ou usam partículas (lipossomas) que se fundem com a membrana externa.
No entanto, esses métodos têm limitações, uma vez que os vetores virais não podem transportar grandes fragmentos de DNA e penetrar em todos os tipos de células, e a eletroporação e os lipossomas são eficazes contra as culturas de células, mas não os tecidos de organismos vivos.
Imagem: American Chemical Society
Para resolver esse problema, os cientistas criaram um vírus RRPHC artificial. Consiste em um núcleo de fluoropolímero conectado ao sistema CRISPR / Cas9, bem como uma casca formada por biopolímero hialurônico, polietilenoglicol e peptídeos R8-RGD. Foi demonstrado que o biopolímero hialurônico pode se ligar a proteínas na superfície das células cancerosas e específicas a elas.
Depois que o RRPHC é introduzido na célula, a membrana é clivada por enzimas e o núcleo do fluoropolímero é liberado. No experimento CRISPR / Cas9, ele entrou no núcleo das células cancerosas em camundongos nus usando um vírus artificial e, em seguida, atacou o gene MTH1, que é ativo em muitos tipos de tumores malignos. Verificou-se que a concentração da proteína codificada pelo MTH1 diminuiu após a introdução das nanopartículas.
Segundo os cientistas, seu método também será útil na edição do genoma humano. Por exemplo, será possível remover células defeituosas de um paciente, corrigi-las com CRISPR / Cas9 e transplantá-las de volta. Experimentos semelhantes já foram realizados na China com os linfócitos T de um paciente com câncer que foi desativado por um gene que suprime a imunidade. Espera-se que o RRPHC aumente a eficiência de tais operações.
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