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  • Liberación termoaccionada de una maquinaria de edición del genoma mediante nanopartículas de oro modificadas para la terapia tumoral

    Crédito:Wiley

    La edición genética es uno de los temas más candentes en la investigación del cáncer. Un equipo de investigación chino ha desarrollado un vehículo multifuncional basado en nanopartículas de oro para transportar las "tijeras genéticas" al genoma de la célula tumoral. Como informan los autores en la revista Angewandte Chemie , su plataforma de liberación y transporte no viral de sistemas de edición de genes tiene la ventaja adicional de combinar la terapia del cáncer hipertérmico con la modificación genética.

    Desde su descubrimiento en 2002, La estrategia de defensa antiviral bacteriana CRISPR-Cas9 se ha convertido en uno de los enfoques de ingeniería del genoma más populares con amplias aplicaciones en los campos de la biología molecular y la biomedicina. Usando el sistema CRISPR-Cas9, se puede editar un gen objetivo, noqueado o insertado en células eucariotas de una manera relativamente simple y conveniente. Sin embargo, uno de sus puntos débiles es su gran tamaño, lo que exige el uso de vehículos no virales específicos para administrar el plásmido grande al núcleo. Combinando formulaciones lipídicas establecidas con nanopartículas de oro, Wenfu Zheng y sus colegas del Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología, Beijing, Porcelana, en cooperación con científicos médicos en Japón y China, han encontrado y probado una herramienta multifuncional basada en componentes simples que entrega y libera eficazmente el sistema CRISPR-Cas9 en tumores. Se utilizó irradiación láser para desmontar el vehículo de nano-lípido-oro después de su entrada en las células tumorales y permitir la edición del gen CRISPR-Cas9. La desactivación del gen objetivo condujo a la apoptosis y la inhibición del crecimiento tumoral.

    Las nanopartículas de oro son portadores especialmente atractivos para varias moléculas biológicas debido a su fácil modificación. estabilidad, y respuesta a la irradiación de luz. Para convertirlos en un vehículo de transporte y entrega biológico versátil, Los científicos primero unieron péptidos Tat, que facilitan el cruce de la membrana del núcleo celular, a nanopartículas de oro. Luego, el plásmido CRISPR-Cas9 que contenía el ARN dirigido al gen Plk-1, cuya eliminación deterioraría gravemente la función de las células tumorales, se unió a los péptidos Tat mediante interacciones electrostáticas para que liberaran su carga justo después de entrar en el núcleo. Finalmente, el sistema nanoparticular se revistió con una formulación de lípidos para mejorar la absorción celular.

    Para probar el sistema, Tanto las células como los ratones portadores de tumores se administraron con el vehículo de nano-oro portador del plásmido CRISPR-Cas9, y el lanzamiento de la máquina de edición de genes fue activado por un láser. "En este estudio, la irradiación de luz provocó la liberación del péptido Tat de las nanopartículas de oro de una manera dependiente del tiempo y de la intensidad del láser, ", explicaron los autores. También son posibles otros enfoques, como señalaron:a medida que las nanopartículas de oro se calientan con la irradiación, ellos mismos podrían servir como agentes termoterapéuticos. En resumen, este diseño relativamente simple que implica nanopartículas de oro, péptidos y los lípidos ensamblados en un sofisticado sistema de liberación / portador multifuncional podrían servir como una plataforma de administración multifuncional para varios aspectos de la terapia génica.


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