Австралійські науковці перевірили можливість доставлення інструменту геномного редагування CRISPR до клітин за допомогою металорганічних каркасів. Попередні результати дослідів на культурі клітин підтвердили потенціал їхнього застосування, пишуть вчені у статті журналу ChemComm.
Як доставити CRISPR в клітину?
Технологія геномного редагування CRISPR/Cas9 вже неодноразово продемонструвала свій потенціал для лікування генетичних захворювань. Але насправді доставити “молекулярні ножиці” всередину клітин для модифікації є не таким вже й простим завданням. Віруси мають природну здатність поникати до клітин, тому часто використовуються як переносники медичних речовин. Що стосується CRISPR, то найчастіше транспортним вірусом є аденоасоційовані віруси (AAV). Однак у рідкісних випадках вони можуть викликати імунну відповідь організму хазяїна, а крім того, багато людей вже мають до нього імунітет, що заважає йому виконувати задану роботу. Тож невірусні системи доставлення можуть бути вигіднішим рішенням, які можна модифікувати для перенесення більших молекул, і вони можуть бути простішими й дешевшими у виробництві. Вчені з Мельбурнського королівського технологічного університету теж вирішили розробити такий інструмент.
Що розробили вчені?
Вони випробували можливість застосування як транспортних засобів металорганічні каркаси (МОК). МОК є сильно пористим матеріалом із надзвичайно великою площею поверхні відносно до своїх розмірів. Вважають, що чайна ложка речовини має таку ж площу поверхні, як футбольне поле. Завдяки цьому вони чудово придатні для захоплення речовин, і продемонстрували ефективність, наприклад, для добування питної води з солоної. Але інші вчені показали, що МОКи можна використовувати й для доставлення ліків. Приміром, ібупрофен доставлений в організм мишей за допомогою МОК, знеболює швидше й надовше.
Зараз австралійські вчені навантажили крихітні металорганічні каркаси системою CRISPR/Cas9 та внесли їх до культури людських клітин раку простати. Але замість того, щоб розрізати ДНК, ця молекула CRISPR створена, щоб заглушити ген RPSA, який кодує білок LAM67R. Його надмірне вироблення пов’язане з поширенням раку та розвитком нових кровоносних судин, які підтримують життєдіяльність ракових клітин.
Наскільки ефективною виявилася технологія?
Досліди показали, що МОК успішно доставив інструмент редагування до клітин. Через 24 години після оброблення виживаність культури була на рівні 72 відсотків. А вже через 96 годин знизилася до 34 відсотків. Цікаво, що покриття МОК речовиною EGCG, яка міститься в чаї і відома антиоксидантними та протираковими властивостями, збільшувало їхню проникність до клітин на більш ніж 23 відсотки.
Надалі вчені планують дослідити можливість використання технології на культурах клітин інших захворювань. І, звісно, з’ясувати, чи метод взагалі працюватиме на живих тваринах.
Металорганічні каркаси показали потенціал для використання у багатьох галузях, зокрема, для виробництва нового типу скла.