Дешевый метод производства наноконтейнеров для доставки генов
Генная терапия имеет большие возможности для лечения заболеваний, а наночастицы считаются подходящим транспортным средством для эффективной и безопасной доставки генов к определенным типам клеток и тканей. Они могут заменить традиционные методы, использующие вирусы, и предложить альтернативную стратегию для генной инженерии и генотерапии.
Технологические возможности производства наночастиц ограничиваются синтетическими подходами – громоздкими и трудоёмкими. Зачастую они не соответствуют усложнившимся требованиям современной биологии, в том числе к параметрам доставки генов.
Чтобы решить эту проблему, исследователи Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе, работающие в Калифорнийском Институте наносистем и Институте молекулярной диагностики Крампа, придумали более быстрый способ изготовления высокоэффективных наноконтейнеров для доставки генов. Научно-исследовательская группа разработала надмолекулярный синтетический способ производства библиотеки наночастиц для доставки генов путем простого смешивания нескольких молекулярных составляющих и ДНК, не задействуя при этом сложный многоступенчатый синтез.
Чтобы упростить методику и найти оптимальный способ доставки, был спроектирован и изготовлен цифровой двухядерный микрочип для производства и тестирования библиотеки искусственных вирусов.
Видеоролик с работающим чипом можно просмотреть в дополнительной информации к статье, размещенной в октябрьском номере журнала ACS Nano (Hao Wang et al., A Rapid Pathway Toward a Superb Gene Delivery System: Programming Structural and Functional Diversity into a Supramolecular Nanoparticle Library).
Исследователи представили доказательную базу нового метода биологических исследований, с помощью которых обычно измеряют влияние веществ на живой организм и используют при разработке новых лекарств. Популярный пересказ статьи (UCLA researchers find faster way to produce efficient nano-vehicles for gene delivery) опубликован в пресс-релизе UCLA.
«Мы предполагаем, что разработанный нами метод можно адаптировать для производства транспортных средств на основе наночастиц, которые будут использоваться для доставки различных грузов, включая гены, короткие интерферирующие РНК, белки, лекарства, а также любые сочетания этих элементов», – сказал руководитель работы, профессор Сяньжун Цзэн (Hsian-Rong Tseng), доцент молекулярной и медицинской фармакологии, сотрудник Калифорнийского Института наносистем и Института молекулярной диагностики Крампа.
«В отличие от общепринятых методов, основанных на ручных операциях, разработанный в Калифорнийском университете микрочип задуман таким образом, чтобы избежать человеческих ошибок, ускорить обработку, увеличить воспроизводимость и добиться экономного использования образцов, – поясняет доктор Хао Ван (Hao Wang), научный сотрудник исследовательской лаборатории доктора Цзэна и основной автор статьи. – Метод позволяет автоматизировать разработку широкомасштабных библиотек, содержащих до 648 различных ДНК-содержащих наночастиц всего за 2,5 часа».
Оказавшись первопроходцами этого научного направления, ученые группы Цзэна уже шесть лет изучают цифровую микрофлюидику (микрогидродинамику) для последовательных и параллельных химических реакций. Цифровая микрофлюидика представляет собой альтернативную технологию создания лабораторий-на-чипе, основанных на микроманипулировании изолированными каплями.
Сейчас исследовательская группа проверяет возможность использования этих транспортных наносредств для доставки генов, которые облегчат перепрограммирование клеток человека для производства индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, крайне важных для регенеративной медицины.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам popnano.ru
22.11.2010