Forskargrupper under ledning av Botond Roska vid Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research (FMI) och Daniel Müller vid ETH Zurich Department of Biosystems Science and Engineering (D BSSE) har utvecklat en ny metod som gör det möjligt för dem att effektivt leverera gener till enstaka celler i hela vävnader. Detta underlättar inte bara studiet av de enskilda cellerna i ett organ som hjärnan, men kan också bana väg för nya genterapier.

Sedan decennier tillbaka, forskare har använt virus som medel för att introducera nya gener i celler. Olika typer av virus som lentivirus, herpes simplex och adeno-associerade virus kan användas för att genetiskt manipulera enskilda celler eller cellulära sammansättningar. Dock, befintliga metoder har stora nackdelar, som begränsar deras tillämpning både i grundforskning och i genterapeutiska tillvägagångssätt. Som Botond Roska, Senior gruppledare på FMI, påpekar:"Nyligen utvecklade metoder för att rikta in sig på enskilda celler öppnade spännande möjligheter, men tyvärr är deras tillämpbarhet i vävnader begränsad eller så är de tekniskt mycket komplexa. "

Av denna anledning, Baselforskarna - i synnerhet postdoktorer Rajib Schubert och Stuart Trenholm - utvecklat en ny metod, känd som "virusstämpling, "vilket är enkelt, mångsidig, och kan användas för en mängd olika celltyper och virus både in vivo och in vitro.

I denna metod, virus binds reversibelt till ett leveransfordon, som sedan förs in i närheten av målcellen. D-BSSE-professor Daniel Müller förklarar:"Vi använder både mekaniska och magnetiska krafter för att uppnå detta, beroende på om cellen är på ytan eller i vävnaden. "

För ytceller, en oskärmad virusstampare används:viruset är bundet till en trubbig spets av glas, som bringas i fysisk kontakt med målcellen. För celler i ett organ eller vävnad, stämpeln måste skyddas:viruset är bundet till magnetiska nanopartiklar inuti en glaspipett. När pipettspetsen har nått platsen för målcellen, nanopartiklarna dras till pipettspetsen med magnetisk kraft för att leverera viruset.

Schubert kommenterar:"Med denna metod, vi har kunnat infektera enstaka celler i cellodling, vävnader, djur och organoider. Vad mer, vi använde framgångsrikt metoden i komplexa strukturer som hjärnan. "Dessutom, en enda cell kan infekteras med flera virus, antingen samtidigt eller vid olika tidpunkter.

Virusstämpling gör det alltså möjligt för forskare att undersöka specifika geners roll i klart definierade celler, erbjuder en mångsidig lösning, som kan tillämpas inte bara i grundläggande biomedicinsk forskning utan också, potentiellt, inom genterapi.