Grupos de pesquisa liderados por Botond Roska no Instituto Friedrich Miescher de Pesquisa Biomédica (FMI) e Daniel Müller no Departamento de Ciência e Engenharia de Biossistemas de Zurique (D BSSE) desenvolveram um novo método que permite a entrega eficiente de genes em células individuais em tecidos inteiros. Isso não só facilita o estudo das células individuais em um órgão como o cérebro, mas também pode abrir caminho para novas terapias genéticas.

Por décadas agora, os cientistas usaram vírus como veículos para a introdução de novos genes nas células. Diferentes tipos de vírus, como lentivírus, Os vírus herpes simplex e adeno-associados podem ser usados ​​para manipular geneticamente células individuais ou conjuntos celulares. Contudo, métodos existentes têm grandes desvantagens, que limitam sua aplicação tanto em pesquisa básica quanto em abordagens terapêuticas genéticas. Como Botond Roska, Líder de grupo sênior no FMI, aponta:"Métodos recentemente desenvolvidos para direcionar células individuais abriram possibilidades empolgantes, mas, infelizmente, sua aplicabilidade em tecidos é limitada ou eles são tecnicamente muito complexos. "

Por esta razão, os cientistas da Basileia - em particular, os pós-doutorandos Rajib Schubert e Stuart Trenholm - desenvolveram um novo método, conhecido como "carimbo de vírus, "que é simples, versátil, e pode ser usado para uma variedade de tipos de células e vírus in vivo e in vitro.

Neste método, vírus são reversivelmente ligados a um veículo de entrega, que é então trazido para a vizinhança da célula-alvo. O Professor Daniel Müller da D-BSSE explica:"Usamos forças mecânicas e magnéticas para conseguir isso, dependendo se a célula está na superfície ou dentro do tecido. "

Para células de superfície, um carimbo de vírus não blindado é usado:o vírus é ligado a uma ponta de pipeta de vidro sem corte, que é colocado em contato físico com a célula-alvo. Para células dentro de um órgão ou tecido, o carimbo deve ser protegido:o vírus é ligado a nanopartículas magnéticas dentro de uma pipeta de vidro. Assim que a ponta da pipeta atingir o local da célula-alvo, as nanopartículas são puxadas para a ponta da pipeta com força magnética para entregar o vírus.

Schubert comenta:"Com este método, fomos capazes de infectar células individuais em cultura de células, tecidos, animais e organóides. O que mais, usamos com sucesso o método em estruturas complexas como o cérebro. "Além disso, uma única célula pode ser infectada com vários vírus, simultaneamente ou em pontos de tempo diferentes.

A marcação de vírus, portanto, permite que os cientistas examinem o papel de genes específicos em células claramente definidas, oferecendo uma solução versátil, que pode ser aplicado não apenas na pesquisa biomédica fundamental, mas também, potencialmente, em terapia gênica.