En la investigación del cáncer, el complejo "Cas-9-sgRNA" es una herramienta de edición genómica eficaz, pero su entrega a través de la membrana celular al genoma diana (tumor) aún no se ha resuelto satisfactoriamente. Científicos estadounidenses y daneses han desarrollado ahora un nanomotor activo para el transporte eficiente, entrega, y liberación de este sistema de eliminación de genes. Como se detalla en su artículo en la revista. Angewandte Chemie , su nanovehículo es impulsado hacia su objetivo por ultrasonido.

La ingeniería genómica como un enfoque terapéutico prometedor contra el cáncer ha experimentado un enorme aumento desde el descubrimiento del sistema de defensa inmune bacteriano adaptativo "CRISPR" y su potencial como herramienta de edición de genes hace más de una década. Los sistemas CRISPR diseñados para la edición de genes ahora contienen dos componentes principales, un único RNA guía o sgRNA y nucleasa Cas-9. Mientras que el sgRNA guía a la nucleasa hacia la secuencia genética especificada, La nucleasa Cas-9 realiza su edición con eficacia quirúrgica. Sin embargo, la entrega de la gran maquinaria al genoma objetivo sigue siendo problemática. Los autores de la Angewandte Chemie estudio, Liangfang Zhang y Joseph Wang de la Universidad de California en San Diego, y sus colegas ahora proponen nanocables de oro propulsados ​​por ultrasonido como un vehículo activo de transporte / liberación para el complejo Cas9-sgRNA sobre la membrana.

Los nanocables de oro pueden atravesar una membrana de forma pasiva, pero gracias a su forma asimétrica de varilla o alambre, el movimiento activo puede ser activado por ultrasonido. "La forma asimétrica del motor de nanocables de oro, dado por el proceso de fabricación, es esencial para la propulsión acústica, ", remarcaron los autores. Ellos ensamblaron el vehículo uniendo el complejo de proteína Cas-9 / ARN al nanoalambre de oro a través de puentes de sulfuro. Estos enlaces reducibles tienen la ventaja de que dentro de la célula tumoral, los lazos se romperían por el glutatión, un compuesto reductor natural enriquecido en células tumorales. El Cas9-sgRNA sería liberado y enviado al núcleo para realizar su trabajo de edición, por, ejemplo, el nocaut de un gen.

Como sistema de prueba, Los científicos controlaron la supresión de la fluorescencia emitida por la proteína de fluorescencia verde que expresa células de melanoma B16F10. Se aplicó ultrasonido durante cinco minutos, que aceleró el nanomotor que lleva el complejo Cas9-sgRNA a través de la membrana, acelerándolo incluso dentro de la celda, como señalaron los autores. Es más, observaron que su complejo Cas9-sgRNA suprimía eficazmente la fluorescencia con solo pequeñas concentraciones del complejo necesarias.

Por lo tanto, Tanto el uso efectivo de un nanomotor acústico como transportador activo como la pequeña carga útil necesaria para la eliminación eficiente de genes son resultados intrigantes del estudio. La simplicidad del sistema, que utiliza solo unos pocos componentes fácilmente disponibles, es otro logro notable.