افزایش کارایی ویرایش ژن با استفاده از فناوری CRISPR-Cas9 با ساخت نانوموتور از جنس نانوسیم طلا
| تاریخ ارسال: 1396/12/9 |
افزایش کارایی ویرایش ژن با استفاده از فناوری CRISPR-Cas9 با ساخت نانوموتور از جنس نانوسیم طلا
پژوهشگران برای افزایش کارایی ویرایش ژن با استفاده از فناوری CRISPR-Cas9 اقدام به ساخت نانوموتور از جنس نانوسیم طلا کردند که قابلیت افزایش کارایی رهایش پروتئین Cas9 و sgRNA به هسته سلول را دارد.
کریسپر کاس9 (CRISPR-Cas9) فناوری ویرایش ژن است که با استفاده از آن می‌توان ژن‌های مختلف از باکتری گرفته تا ژن‌های انسان را ویرایش کرد. با این حال مشکلی در مسیر استفاده از این ویراستار ژن وجود دارد که این مشکل وجود محدودیت در رهایش Cas9 و sgRNA است. در واقع کارایی رهایش این دو به عنوان نقطه محدود کننده این فناوری قلمداد می‌شود.
از این رو محققان اقدام به ساخت نانوموتوری کرده‌اند که می‌تواند کارایی فناوری ویرایش ژن کریسپر را افزایش دهد.
در این مقاله محققان نشان دادند که چگونه از یک نانوساختار به عنوان حامل برای رهایش این ترکیبات استفاده کردند. آنها پروتئین Cas9 را با sgRNA ترکیب کرده و کمپلکس تشکیل شده را به نانوسیم طلا متصل کردند. این اتصال از طریق پیوند پل دی‌سولفید انجام شده است. درون تومور سرطانی، این ارتباط از طریق گلوتاتیون بریده می‌شود، ترکیبی که توسط تومور سرطان به مقدار زیاد تولید می‌شود. با این کار Cas9-sgRNA آزاد شده و به هسته سلول می‌رود تا کار ویرایش ژن را انجام دهد.
استفاده از امواج فراصوت حرکت نانوموتور حاوی Cas9-sgRNA را از طریق غشاء سلول تسریع می‌کند. این گروه تحقیقاتی نشان دادند که با قرار دادن این کمپلکس درون نانوسیم طلا، نانوموتور می‌تواند 80 درصد از گیرنده‌های GFP را در غیرفعال کند در حالی که اگر از نانوسیم ایستا استفاده شود این کارایی 30 درصد است.
پژوهشگران نشان دادند که این فناوری دو مزیت دارد: اول این که نانوموتور صوتی به عنوان انتقال‌دهنده فعال در سامانه نسبتا متراکم و کوچکی استفاده می‌شود و دومین مزیت این فناوری سادگی آن است که تنها به چند بخش نیاز دارد.
این گروه معتقداند که این فناوری می‌تواند برای رهایش پروتئین cas9 و RNA مورد نظر برای ویرایش با کارایی بالا به کار رود و در نهایت موجب افزایش کارایی فرآیند درمان شود.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Active Intracellular Delivery of a Cas9/sgRNA Complex Using Ultrasound-Propelled Nanomotors در نشریه Angewandte Chemie منتشر شده است.
