Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Намагниченный CRISPR

Магнитные наночастицы доставили CRISPR точно в опухоль

Дарья Спасская, N+1

Американские биоинженеры разработали подход для адресной доставки компонентов системы редактирования генома при помощи магнита. Для этого ДНК, кодирующую компоненты системы CRISPR-Cas9, упаковали в частицы вирусов насекомых с покрытием из наночастиц оксида железа. Такие частицы можно «включать» в ткани при помощи направленного магнитного поля, а «выключаются» они с участием иммунитета хозяина. При помощи магнитной доставки CRISPR авторам удалось локально сломать ген в опухоли у мышей. Работа опубликована в Nature Biomedical Engineering (Zhu et al., Spatial control of in vivo CRISPR–Cas9 genome editing via nanomagnets).

Любой терапевтический подход, требующий локального присутствия лекарства в конкретном органе в организме животного сталкивается с проблемой адресной доставки. Если терапевтический агент представляет собой ДНК, эту проблему решает, например, использование в качестве «почтальонов» адено-ассоциированных вирусных векторов, которые в зависимости от серотипа имеют сродство к разным тканям и доставляют ДНК в клетки. Тем не менее, такие векторы имеют ограничения по размеру «посылки», к тому же так как они сконструированы на основе вирусов млекопитающих, их поведение в организме не всегда предсказуемо.  

Исследователи из университета Райса предложили отправлять ДНК-содержащие частицы по адресу при помощи магнитного поля, предварительно покрывая их наночастицами оксида железа. При этом в качестве средства доставки исследователи выбрали векторы на основе вирусов насекомых (бакуловирусные векторы). Они не способны реплицироваться в организме млекопитающих, тем не менее легко проникают во многие типы клеток и обеспечивают там временную экспрессию ДНК-посылки. Правда, вводить их раньше имело смысл только локально в ткани, потому что при системной доставке (например, через кровь) бакуловирусные частицы инактивируются системой комплемента в сыворотке.

nanomagnets.png

Слева направо: магнитные наночастицы, бакуловирусные частицы, вирусные частицы, покрытые наномагнитами. Рисунки из статьи в Nature Biomedical Engineering.

Авторы работы обнаружили, что покрытые оксидом железа вирусные частицы в присутствии магнитного поля эффективно проникают в клетки, невзирая на систему комплемента. Таким образом, в отсутствии поля частицы неактивны, а под действием магнита начинают работать и отправлять ДНК в клетки.

В эксперименте на мышах ученые доставляли ДНК, кодирующую систему редактирования генома CRISPR-Cas9, «заряженную» против гена Vegfr2, кодирующего рецептор фактора роста эндотелия сосудов. Сначала магнитные бакуловирусные частицы с «посылкой» вкалывали мышам в подкожную опухоль, где под действием магнита ДНК эффективно экспрессировалась, и CRISPR инактивировал нужный ген. Затем исследователи проверили эффективность редактирования при системной доставке и показали, что если частицы вводить внутривенно, они в итоге оказываются в «намагниченном» месте (печени либо опухоли) и позволяют сломать там ген со средней эффективностью в несколько процентов (в расчете на целый орган).

nanomagnets1.png

Схема эксперимента по адресной доставке частиц с ДНК в печень.

Хотя это не очень много, такой подход помог бы избежать токсичности системы, связанной с нецелевым редактированием в организме и длительным присутствием чужеродной ДНК.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

магнитные наночастицы доставка препаратов генная инженерия Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Тромб растворят магнитные наночастицы

Фермент в композите не теряет терапевтических свойств даже при многократном использовании, а по скорости растворения тромба новый композит превосходит незащищенные ферменты в тысячи раз.

читать

Наночастицы приоткрывают гематоэнцефалический барьер

Магнитные наночастицы могут ненадолго повысить проницаемость гематоэнцефалического барьера и доставить молекулы лекарства в мозг.

читать

Магнитные поля управляют «наноракетами»

Исследователи из Университета Неймегена научились открывать и закрывать наночастицы с помощью магнитов. Этот процесс позволяет осуществлять направленный транспорт лекарственных веществ в организме.

читать

Новое средство доставки генов: магнитные наночастицы

Магнитные наночастицы позволили добиться значительно более активной экспрессии генов в стентированных артериях по сравнению с другими органами и тканями.

читать

Макропористый феррогель выжимает лекарства в больное место

Новый материал, названный макропористым феррогелем, можно сжать до 70 процентов магнитным полем. Обратимое дозированное сжатие выводит из геля лекарственные препараты или встроенные в него клетки и белки.

читать