• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Termotriggat frisättning av ett genomredigeringsmaskineri av modifierade guldnanopartiklar för tumörterapi

    Kredit:Wiley

    Genredigering är ett av de hetaste ämnena inom cancerforskning. Ett kinesiskt forskarlag har nu utvecklat en guld-nanopartikelbaserad multifunktionell vehikel för att transportera "gensaxen" till tumörcellens genom. Som författarna rapporterar i tidskriften Angewandte Chemie , deras icke-virala transport- och frisättningsplattform av genredigeringssystem har den ytterligare fördelen att de kombinerar hypertermisk cancerterapi med genetisk modifiering.

    Sedan upptäckten 2002, den bakteriella antivirala försvarsstrategin CRISPR-Cas9 har vuxit fram som en av de mest populära genomtekniska metoderna med breda tillämpningar inom molekylärbiologi och biomedicin. Genom att använda CRISPR-Cas9-systemet, en målgen kan redigeras, utslagen, eller infogas i eukaryota celler på ett relativt enkelt och bekvämt sätt. Dock, en av dess svaga punkter är dess stora storlek, vilket kräver användning av specifika icke-virala vehiklar för att leverera den stora plasmiden till kärnan. Kombinera etablerade lipidformuleringar med guldnanopartiklar, Wenfu Zheng och hans kollegor från National Center for NanoScience and Technology, Peking, Kina, i samarbete med medicinska forskare i Japan och Kina, har hittat och testat ett multifunktionellt verktyg baserat på enkla komponenter som effektivt levererar och släpper CRISPR-Cas9-systemet till tumörer. Laserbestrålning användes för att demontera lipid-nanogold-vehikeln efter dess inträde i tumörcellerna och möjliggöra CRISPR-Cas9-genredigering. Knockouten av den riktade genen ledde sedan till apoptos och tumörtillväxthämning.

    Guldnanopartiklar är särskilt attraktiva bärare för olika biologiska molekyler på grund av deras lätta modifiering, stabilitet, och ljusbestrålningsrespons. För att omvandla dem till ett mångsidigt biologiskt transport- och leveransfordon, forskarna fäste först Tat-peptider – som underlättar korsningen av cellkärnans membran – till guld-nanopartiklar. Sedan, CRISPR-Cas9-plasmiden innehållande RNA:t riktat mot Plk-1-genen – vars knockout skulle allvarligt försämra tumörcellernas funktion – fästes till Tat-peptiderna genom elektrostatiska interaktioner så att de skulle släppa sin belastning direkt efter att de kommit in i kärnan. Till sist, det nanopartikulära systemet belades med en formulering av lipider för att förbättra cellulärt upptag.

    För att testa systemet, celler och tumörbärande möss administrerades båda med den CRISPR-Cas9-plasmidbärande nanogoldvehikeln, och frisättningen av genredigeringsmaskinen triggades av en laser. "I den här studien, ljusbestrålning orsakade frisättningen av Tat-peptiden från guldnanopartiklarna på ett tids- och laserintensitetsberoende sätt, " förklarade författarna. Andra tillvägagångssätt är också möjliga som de påpekade:eftersom guldnanopartiklarna värms upp vid bestrålning, de skulle själva kunna tjäna som termoterapeutiska medel. Sammanfattningsvis, denna relativt enkla design som innehåller guld nanopartiklar, peptider, och lipider sammansatta till ett sofistikerat multifunktionellt bärar-/frisättningssystem skulle kunna fungera som en multifunktionell leveransplattform för olika aspekter av genterapi.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com