Virusstempling - en alsidig ny metode til gensplejsning af enkeltceller

Forskningsgrupper ledet af Botond Roska ved Friedrich Miescher Institut for Biomedicinsk Forskning (FMI) og Daniel Müller ved ETH Zürich Institut for Biosystemvidenskab og Engineering (D BSSE) har udviklet en ny metode, der giver dem mulighed for effektivt at levere gener til enkeltceller i hele væv. Dette letter ikke kun studiet af de enkelte celler i et organ som hjernen, men kunne også bane vejen til nye genterapier.

I årtier nu, videnskabsmænd har brugt vira som vehikler til at introducere nye gener i celler. Forskellige typer vira såsom lentivirus, herpes simplex og adeno-associerede vira kan bruges til at genmanipulere individuelle celler eller cellulære samlinger. Imidlertid, eksisterende metoder har store ulemper, som begrænser deres anvendelse både i grundforskning og i genterapeutiske tilgange. Som Botond Roska, Seniorgruppeleder i FMI, påpeger:"Nyligt udviklede metoder til at målrette individuelle celler åbnede spændende muligheder, men deres anvendelighed i væv er desværre begrænset, eller de er teknisk meget komplekse."

Af denne grund, Basel-forskerne – især, postdoc-stipendiater Rajib Schubert og Stuart Trenholm – udviklede en ny metode, kendt som "virusstempling, "hvilket er enkelt, alsidig, og kan anvendes til en række celletyper og vira både in vivo og in vitro.

I denne metode, vira er reversibelt bundet til et transportmiddel, som derefter bringes i nærheden af ​​målcellen. D-BSSE professor Daniel Müller forklarer:"Vi bruger både mekaniske og magnetiske kræfter for at opnå dette, afhængig af om cellen er på overfladen eller i vævet."

For overfladeceller, der bruges en uskærmet virusstamper:virussen er bundet til en stump glaspipettespids, som bringes i fysisk kontakt med målcellen. For celler i et organ eller væv, stamperen skal være afskærmet:virussen er bundet til magnetiske nanopartikler inde i en glaspipette. Når pipettespidsen har nået stedet for målcellen, nanopartiklerne trækkes til spidsen af ​​pipetten med magnetisk kraft for at levere virussen.

Schubert kommenterer:"Med denne metode, vi har været i stand til at inficere enkelte celler i cellekultur, væv, dyr og organoider. Hvad mere er, vi brugte med succes metoden i komplekse strukturer såsom hjernen." en enkelt celle kan være inficeret med flere vira, enten samtidigt eller på forskellige tidspunkter.

Virusstempling gør det således muligt for forskere at undersøge, hvilken rolle specifikke gener spiller i klart definerede celler, tilbyder en alsidig løsning, som ikke kun kan anvendes i grundlæggende biomedicinsk forskning, men også, potentielt, i genterapi.