La consegna e l'attivazione di geni da nanobarre d'oro. Nanobarre d'oro ricoperte di lipidi carichi si legano efficacemente al DNA e penetrano nelle cellule. Il team ha progettato un gene artificiale che viene attivato dal calore generato dalle nanobarre d'oro in seguito all'esposizione all'illuminazione a luce infrarossa. Credito:Università di Kyoto iCeMS
Mineko Kengaku, Tatsuya Murakami, e i loro colleghi dell'Institute for Integrated Cell-Material Sciences (iCeMS) dell'Università di Kyoto hanno sviluppato un nuovo metodo che modifica la superficie dei nanorod, rendendoli più efficienti nel trasportare i geni che uccidono il cancro nelle cellule.
Il metodo prevede il rivestimento di nanotubi d'oro, che producono calore se esposti a un laser nel vicino infrarosso, con i lipidi oleato e DOTAP. I lipidi migliorano la capacità dei nanotubi di interagire e penetrare nelle cellule.
Il team ha anche sviluppato un vettore genico, noto come vettore plasmidico, che include una "proteina da shock termico" che viene attivata in risposta al calore.
Primo, il vettore era legato al gene della "proteina fluorescente verde potenziata" (EGFP), e poi trasferito nelle cellule di mammifero dai nanotubi d'oro rivestiti di lipidi. L'esposizione delle cellule al laser nel vicino infrarosso per dieci secondi ha riscaldato i nanotubi d'oro, attivando il gene EGFP. Circostante, le cellule non mirate hanno mostrato poca o nessuna espressione di EGFP.
Una proteina chiamata TRAIL è stata quindi aggiunta al vettore plasmidico. TRAIL induce la morte cellulare nelle linee cellulari tumorali. L'illuminazione a infrarossi delle cellule trasfettate da nanobarre che trasportano TRAIL ha portato a un alto tasso di morte cellulare nelle cellule tumorali circostanti.
I nanotubi d'oro rivestiti di lipidi potrebbero potenzialmente aiutare con le terapie contro il cancro molecolare.
Questo nuovo sistema "offre un'opportunità unica per il site-directed, espressione del transgene inducibile dalla luce nelle cellule di mammifero mediante un laser nel vicino infrarosso, con fototossicità minima, "concludono i ricercatori nel loro studio pubblicato sulla rivista Rapporti scientifici .
Nanobarre d'oro che trasportano il gene TRAIL inducibile dal calore vengono trasfettate nelle cellule tumorali. Le cellule cancerose esprimono i recettori TRAIL mentre le cellule normali no. L'illuminazione di un laser nel vicino infrarosso riscalda i nanotubi d'oro e induce l'espressione di TRAIL nelle cellule trasfettate. TRAIL quindi uccide le cellule tumorali circostanti. Credito:Università di Kyoto iCeMS
