Nanocontainere introduceret i kernen af ​​levende celler

Et tværfagligt team fra universitetet i Basel i Schweiz er lykkedes med at skabe en direkte vej for kunstige nanocontainere til at komme ind i kernen af ​​levende celler. Til denne ende, de producerede biokompatible polymervesikler, der kan passere gennem porerne, der dekorerer cellekernens membran. På denne måde det kan være muligt at transportere stoffer direkte ind i cellens kontrolcenter.

For at bekæmpe sygdomme, forskellige terapier stræber efter at gribe ind i patologiske processer, der forekommer i cellekernen. Kemoterapier, for eksempel, målrette biokemiske reaktioner, der er involveret i spredningen af ​​kræftceller, mens formålet med genterapier er at indsætte et ønsket gen i kernen. Derfor, en udfordring inden for nanomedicin er at udvikle en pålidelig metode til at indføre aktive stoffer specifikt i cellekernen.

Forskere ved universitetet i Basel har nu udviklet små nanokontainere, der gør netop det i levende celler. Disse nanocontainere kan passere gennem de nukleare porekomplekser, der styrer transporten af ​​molekyler ind og ud af cellekernen. Udviklingen af ​​disse såkaldte polymersomes involverede et meget tværfagligt team af forskere fra Swiss Nanoscience Institute, Biozentrum og Kemisk Institut.

Adgangsbillet til kernen

Forskere brugte et trick til at lede de kunstige nanocontainere gennem de nukleare porekomplekser:"Disse polymersomer, som er omkring 60 nanometer store, er indkapslet af en fleksibel polymermembran, der efterligner naturlige membraner, " forklarer kemiker professor Cornelia Palivan. "Men, de er mere robuste end lipidvesikler og kan funktionaliseres efter behov."

Ud over, forskerne konstruerede polymersomerne med nukleare lokaliseringssignaler bundet til dem - hvilket gav dem en adgangsbillet til kernen, så at sige. Celler bruger disse signaler til at skelne mellem molekyler, der skal transporteres ind i kernen, og dem, der skal holdes ude. På denne måde de nukleare lokaliseringssignaler bruges til at skjule de kunstige nanokontainere som tilladt gods.

Inspireret af naturen

"Tilstedeværelsen af ​​nukleare lokaliseringssignaler gør det muligt for polymersomerne at kapre celletransportmaskineriet, der leverer gods gennem atomporekomplekserne, " forklarer professor Roderick Lim. Denne egenskab er på samme måde baseret på naturen:"Denne strategi bruges også af nogle vira, " sagde biofysikeren.

Forskerne var i stand til at spore polymersomernes vej ind i cellekernen ved at fylde dem med forskellige farvestoffer og observere dem ved hjælp af forskellige mikroskopiske teknikker. Dette bekræftede den vellykkede transport af de kunstige nanocontainere ind i cellekernen in vitro såvel som in vivo i levende celler. Til fremtidige undersøgelser, disse farvestoffer vil blive erstattet af terapeutiske midler.

"Disse resultater viser, at de polymersomer, vi har udviklet, gør det muligt at levere kunstig last meget specifikt ind i cellekernen. nanocontainere uden nukleare lokaliseringssignaler kunne ikke detekteres i cellekernen, " ifølge førsteforfatter Christina Zelmer, opsummering af undersøgelsen.

Undersøgelsen er offentliggjort i Proceedings of the National Academy of Sciences .