p Os pesquisadores desenvolveram um método novo e altamente eficiente para a transferência de genes. A tecnica, que envolve a cultura e a transfecção de células com material genético em uma série de nanotubos de carbono, parece superar as limitações de outras tecnologias de edição de genes. p O dispositivo, que é descrito em um estudo publicado hoje na revista Pequena , é o produto de uma colaboração entre pesquisadores da University of Rochester Medical Center (URMC) e do Rochester Institute of Technology (RIT).

p "Esta plataforma tem o potencial de tornar o processo de transferência de genes mais robusto e diminuir os efeitos tóxicos, enquanto aumentamos a quantidade e a diversidade da carga genética que podemos entregar às células, "disse Ian Dickerson, Ph.D., professora associada do Departamento de Neurociências da URMC e co-autora do artigo.

p "Isso representa uma forma muito simples, barato, e um processo eficiente que é bem tolerado pelas células e pode entregar DNA em dezenas de milhares de células simultaneamente, "disse Michael Schrlau, Ph.D., professora assistente na Kate Gleason College of Engineering na RIT e co-autora do artigo.

p As terapias de transferência de genes há muito são uma grande promessa na medicina. Novas técnicas de edição de genes, como CRISPR-Cas9, agora permite aos pesquisadores almejar com precisão segmentos de código genético, dando origem a uma gama de aplicações científicas e médicas potenciais de correção de defeitos genéticos, para manipular células-tronco, à reengenharia de células imunológicas para combater infecções e câncer.

p Os cientistas atualmente empregam vários métodos diferentes para inserir novas instruções genéticas nas células, incluindo a criação de pequenos orifícios na membrana celular usando pulsos elétricos, injetar DNA nas células usando um dispositivo chamado "arma de genes, "e empregando vírus para" infectar "células com novo código genético.

p Contudo, todos esses métodos tendem a sofrer de dois problemas fundamentais. Primeiro, esses processos podem ser altamente tóxicos, deixando os cientistas com poucas células saudáveis ​​para trabalhar. E em segundo lugar, esses métodos são restritos na quantidade de informação genética - ou "carga útil" - que podem entregar nas células, limitando sua aplicação. Essas técnicas também podem ser demoradas e caras.

p O novo dispositivo descrito no estudo foi fabricado no Laboratório de Interface Schrlau Nano-Bio na RIT por Masoud Golshadi, Ph.D. Usando um processo chamado deposição de vapor químico, os pesquisadores criaram uma estrutura semelhante a um favo de mel consistindo de milhões de nanotubos de carbo densamente compactados com aberturas em ambos os lados de uma membrana fina em forma de disco.

p O dispositivo foi empregado no Dickerson Lab em URMC para cultivar uma série de diferentes células humanas e animais. Após 48 horas, as células foram banhadas em um meio que continha DNA líquido. Os nanotubos de carbono atuaram como conduítes levando o material genético para as células. Usando este método, os pesquisadores observaram que 98% das células sobreviveram e 85% foram transfectadas com sucesso com o novo material genético.

p O mecanismo de transferência de DNA ainda está sob investigação, mas os pesquisadores suspeitam que pode ser por meio de um processo chamado endocitose intensificada, um método pelo qual as células transferem feixes de proteínas para frente e para trás através da membrana celular.

p O dispositivo também demonstrou a capacidade de cultivar com sucesso uma ampla gama de tipos de células, incluindo células que normalmente são difíceis de crescer e manter vivas, como células imunológicas, células-tronco, e neurônios.

p Os pesquisadores agora estão otimizando a tecnologia na esperança de que o dispositivo - que é barato de produzir - possa ser disponibilizado aos pesquisadores e, em última análise, usado para desenvolver novos tratamentos para uma série de doenças.