Когда дело доходит до доставки генов в живую человеческую ткань, шансы на успех сводятся к молекуле. Вся терапия, включая инструменты, используемые для приведения нового генетического материала в клетку, должна иметь предсказуемые последствия. Теперь новый процесс скрининга упростит невирусную трансфекцию, предоставив метод исследователям и клиницистам, чтобы найти оптимальный набор биоматериалов для доставки генов в клетки.
Разработанный Уильямом Мерфи (William Murphy), преподавателем биомедицинской инженерии Харви Д. Спенглером в Университете Висконсин-Мэдисон, этот метод дает исследователям больший контроль над тем, как клетки реагируют на механизм доставки генов. Более широкая импликация более тонкая, эффективный контроль над поведением клеток. «Мы изучали эту концепцию для перепрограммирования взрослых клеток, а также контролировали дифференциацию типов стволовых клеток», – говорит Мерфи.
В нынешнем успешном подходе исследователи используют специализированные вирусы для доставки генетического материала в клетки. Несмотря на то, что этот метод эффективен, этот метод также несет больший риск превращения нежелательных генов или провоцирования иммунного ответа от организма, что делает его менее привлекательным для чувствительных биомедицинских приложений, таких как контроль поведения стволовых клеток, говорит Мерфи.
Его команда разработала процесс, который не зависит от вирусов. Скорее, исследователи могут выращивать специфические покрытия из фосфата кальция, которые служат средой, посредством которой генетический материал может быть доставлен в клетки более эффективно. При сопоставлении покрытия с конкретным приложением для доставки генов Murphy обнаружил до 70-кратного увеличения успешной экспрессии этих генов в стволовых клетках человека.
«С точки зрения применения, продвижение может быть действительно эффективным, и может позволить доставке генов стать неотъемлемой частью проектирования медицинских устройств и приложений для тканевой инженерии», – говорит Мерфи.
Этот процесс может иметь решающее значение для дальнейшего развития регенеративной медицины. Поскольку исследователи могут применять его к любому размеру или форме структуры тканевой инженерии, это может помочь предоставить инженерам более простой способ создания сложных структур тканей, необходимых для проведения скрининга лекарственных препаратов следующего поколения и терапии пациентов.