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L'Indiana Center for Regenerative Medicine and Engineering (ICRME) presso la Indiana University School of Medicine ospita la tecnologia di medicina rigenerativa con nanotrasfezione tissutale (TNT) che consente di ottenere la riprogrammazione dei tessuti funzionali nel corpo vivo. L'anno scorso, i ricercatori ICRME hanno pubblicato su come produrre l'hardware del chip di silicio TNT 2.0 in Nature Protocol . Ora, la loro ricerca dimostra per la prima volta che il TNT può fungere da dispositivo di somministrazione di editing genetico non virale e topico.
Il TNT è un dispositivo minimamente invasivo in grado di riprogrammare la funzione dei tessuti nel corpo vivo applicando impulsi di scintille elettriche innocue per fornire geni specifici di interesse alla pelle.
"La consegna basata su TNT può ottenere l'editing genetico specifico delle cellule", ha affermato l'autore corrispondente Chandan K. Sen, Ph.D., presidente di J. Stanley Battersby e illustre professore di chirurgia, direttore dell'ICRME presso la IU School of Medicine ed esecutivo direttore dell'Indiana University Health Comprehensive Wound Care Center. "La tua pelle ha migliaia di geni e nelle ferite croniche molti geni chiave vengono silenziati dalla metilazione del DNA. La tecnologia di editing genetico basata su TNT può rimuovere quella barriera."
In questo studio, è stata osservata la metilazione dell'intero genoma nel tessuto della ferita cronica dei pazienti. Questo è stato riprodotto in un modello murino sperimentale. L'editing genico specifico delle cellule basato su TNT ha salvato la guarigione delle ferite. I risultati sono stati pubblicati di recente nel Journal of Clinical Investigation .
Precedenti studi sull'applicazione del TNT hanno riportato il salvataggio di gambe ferite, neuropatia diabetica, nervo schiacciato e cervello colpito da ictus. Questa è la prima volta che la metilazione del promotore dei geni viene riconosciuta come una barriera critica alla guarigione delle ferite. In questo studio, i ricercatori dell'ICRME hanno scoperto che la metilazione di P53 e il silenziamento genico sono una barriera critica alla transizione epiteliale-mesenchimale della ferita cutanea (EMT), un meccanismo necessario per chiudere le ferite cutanee. La demetilazione non virale specifica dei cheratinociti basata su TNT del gene P53 ha salvato l'EMT e ha ottenuto la chiusura della ferita.
Le ferite croniche possono causare complicazioni gravi e talvolta pericolose per la vita dovute all'abbondanza di tessuto morente e necrotico, come cellulite, amputazione degli arti inferiori e sepsi. Si stima che il trattamento delle ferite croniche costi al sistema sanitario degli Stati Uniti 28 miliardi di dollari all'anno, il che amplifica la necessità di testare nuovi trattamenti per prevenire l'amputazione, salvare vite e ridurre i costi sanitari.
"Ispirato dalle osservazioni in pazienti con ferite croniche, questo lavoro ha raggiunto un'importante pietra miliare evidenziando la necessità di disattivare i geni nel sito della ferita", ha affermato il primo autore Kanhaiya Singh, Ph.D., assistente professore di chirurgia e ricercatore presso il ICRME. + Esplora ulteriormente
