De nanobuisjes met cellen (paars)
Met de CRISPr/Cas9-techniek hebben genetici e.a. een zeer vruchtbare en nauwkeurige techniek voor het aanpassen van het genoom. Probleem is dan dat veranderde genetische materiaal de cellen binnen te smokkelen Met een honingraat aan nanobuisjes zouden een aantal beperkingen van technieken voor DNA-overdracht worden weggenomen. “Dit is een erg eenvoudig, goedkoop en efficiënt proces dat met succes DNA kan afleveren aan tienduizenden cellen tegelijkertijd”, zegt onderzoeker Michael Schrlau van het technologisch instituut in Rochester (VS).
Gentherapieën vormen al jaren een medische belofte, zeker sinds de introductie van CRISPR/Cas9, maar het probleem is dat nieuwe DNA-materiaal de cel en het genoom binnen te krijgen, de DNA-overdracht. Onderzoekers hebben verschillende manieren om genetisch materiaal te introduceren in DNA, onder meer met behulp van elektrische pulsjes die gaatjes in het celmembraan prikken, waarna vervolgens het nieuwe DNA-materiaal met een soort kanon de cel in wordt ‘geschoten’. Vaak worden ‘lam’ gemaakte virussen gebruikt om het nieuwe genetische materiaal in het cel-DNA te ‘lassen’.
Die methodes hebben twee grote manco’s. Die processen kunnen vrij giftig zijn en deze methodes zijn beperkt in de hoeveelheid genetische code die je kunt overbrengen. Bovendien zijn die methodes vaak tijdrovend en duur.
De onderzoekers uit Rochester gebruikten een bekend proces dat chemische opdamping heet. Daarmee maakten ze een honingraatstructuur van miljoenen koolstofnanobuisjes in een dun schijfvormig membraan. De schijf werd gebruikt om een reeks verschillende menselijke en dierlijke cellen te kweken. Na 48 uur werden de cellen ondergedompeld in een badje met DNA. De nanobuisjes fungeerden als een soort magneetjes, die het genetisch materiaal de cellen in trokken. Met deze methode bleven bijna alle cellen in leven en werd 85% voorzien van het nieuwe DNA-materiaal, wat bij de huidige methodes beslist minder is.
Hoe dat precies gebeurt is nog niet duidelijk, maar de onderzoekers denken dat dat proces verloopt via endocytose, een manier van de cel om grote moleculen door insluiting binnen te halen. Met behulp van de nanobuisjes blijkt ook een grote variëteit aan cellen te kweken, ook cellen die traditioneel moeilijk te kweken zijn zoals afweercellen, stam- en hersencellen. De onderzoekers zijn nu bezig de techniek te vervolmaken en hopen dat die binnenkort beschikbaar wordt voor andere onderzoekers in het veld.
Bron: Science Daily