Около 25 лет появилась техника бактериального транспорта - использования бактерий, как невирусного переносчика генов в целевые клетки. Груз транспортировался в внутри бактерии и поступая к цели, бактерия разрушалась с освобождением терапевтического гена или белка. Новая технология использует в своих интересах способность некоторых бактерий к внутриклеточной инвазии для переноски наночастиц в клетки. В этой технике полезный груз располагается не внутри, а наночастицы коньюгированы с бактериальной поверхностью.

Таким образом, данный метод не требует разрушения бактерий для получения результата и генетической модификации бактериального генома.

Один из авторов исследования, доктор Рашид Башир предложил называть данный вид бактериально опосредованного транспорта наночастиц термином микроботикс (microbotics), соответственно бактерии переносчики - микроботы. Технология открывает новые перспективы в невирусном генном транспорте, уникальные возможности для создания биомедицинских нанороботов и наномедицины в целом.

Было доказано, что нуклеиновые кислоты, загруженные в наночастицы, могут проходить в ядро с последующей транскрипцией и трансляцией соответствующих белков как в пробирке (in vitro) так и в живом организме (in vivo). Микроботы потенциально могут переносить белки, небольшие молекулы или синтетические объекты как сенсоры в разные типы клеток.

Команда исследователей соединяла полистироловые наночастицы содержащие плазмидные ДНК с поверхностью ослабленных бактерий вида Listeria monocytogenes (ослабленных с целью того, что бы бактерии не вызывали патологических реакций)

Процесс шел в три этапа.

1. Бактерии обрабатывались биотин содержащими антитителами которые присоединялись к белкам бактериальной мембраны.
2. Бактерии смешивались с наночастичами размером от 40 нм до 200 нм обработанными стрептовидином, протеином который с прочно связывается с биотином.
3. Бактерии нагруженные наночастицами связывались с плазмидными ДНК несущими биотин и соответственно ДНК связывались с свободными участками стрептовидина на поверхности наночастиц.

Поскольку наночастицы фиксированы к бактериям посредством механизма антиген-антитело, груз и бактерия разъединяются в окружение пониженного Ph в субклеточных компартаментах. Для разъединения могут также использоваться такие факторы как внутриклеточные ферментные процессы, ослабление механизма биотин-стрептавидин и другие.

Результаты исследования опубликованы в Nature Nanotechnology

По материалам NanoWerk
 

---

Понравился материал? Дай другим возможность почитать