Udvikling af nanoarkfilm har potentiale for sikker, effektiv gentransfektion ind i celler

Japanske videnskabsmænd fra NIMS International Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA) har udviklet en nanostruktureret film, der er i stand til at introducere udpegede gener i dyreceller. Forskerne demonstrerede også sikkerheden og effektiviteten af ​​den nye nanosheetfilm som et substrat for omvendt gentransfektion.

Metoderne til at introducere gener i celler kan udføres i væsker (opløsningsbaseret) eller på overfladen af ​​et fast substrat (fastfase gentransfektion). I fastfase gentransfektion, DNA fikseres på den faste overflade, og derefter klæber celler på den DNA-bærende overflade. Formålet med den nuværende forskning er at udforske nye faste substrater for den omvendte gentransfektion. Denne fast-medierede transfektion har tiltrukket sig opmærksomhed på grund af den højere leveringseffektivitet af DNA end væskefase-transfektionsmetoden. Forskellige typer DNA er mulige at arrangere på en fast overflade og indføre i celler. Denne teknologi er også effektiv til systematisk analyse og profilering af geners virkninger.

Indtil nu, en ekstracellulær matrix kaldet fibronectin, som er et animalsk afledt protein, eller andre lignende stoffer, var blevet brugt som en accelerant i fastfase gentransfektion. Imidlertid, denne tilgang var blevet betragtet som problematisk i kliniske anvendelsessituationer, hvor de genoverførte celler returneres til patientens krop. Dermed, brugen af ​​animalske stoffer er en alvorlig bekymring ud fra et sikkerhedssynspunkt, etc.

I den nuværende forskning, MANA-forskerne forberedte en nanosheets-film gennem et næsten uendeligt antal vægge i nanoskala, der rager ud fra overfladen. Filmen er kun sammensat af uorganisk silica uden nogen animalske kilder. MANA-holdet fandt ud af, at gener kan indføres i celler med ekstrem høj effektivitet, når DNA fikseres på den nanostrukturerede silicafilm og kommer i kontakt med celler. Da et dyre-afledt kosttilskud ikke er nødvendigt, dette bør være et sikkert og enkelt fastfase-transfektionssystem.

Dette forskningsresultat er anvendeligt til genterapi og tilbyder en revolutionerende genintroduktionsmetode. Det forventes at yde et værdsat bidrag til genterapi for arvelige sygdomme såsom sygdomme med medfødte metabolismefejl, hæmofili, etc., og for vanskelige sygdomme, såsom diabetes og lignende.