Japanse wetenschappers van het NIMS International Center for Materials Nanoarchitectonics (MANA) hebben een film met nanogestructureerde platen ontwikkeld die bepaalde genen in dierlijke cellen kan introduceren. De wetenschappers toonden ook de veiligheid en werkzaamheid aan van de nieuwe nanosheetfilm als substraat voor reverse gentransfectie.

De werkwijzen voor het introduceren van genen in cellen kunnen worden uitgevoerd in vloeistoffen (op oplossing gebaseerd) of op het oppervlak van een vast substraat (vaste fase gentransfectie). In de vaste fase gentransfectie, DNA wordt gefixeerd op het vaste oppervlak en vervolgens hechten cellen zich aan het DNA-dragende oppervlak. Het doel van het huidige onderzoek is om nieuwe vaste substraten voor de transfectie van het omgekeerde gen te onderzoeken. Deze vaste-gemedieerde transfectie heeft de aandacht getrokken vanwege de hogere afleveringsefficiëntie van DNA dan de transfectiemethode in de vloeistoffase. Het is mogelijk om verschillende soorten DNA op een vast oppervlak te rangschikken en in cellen in te brengen. Deze technologie is ook effectief bij het systematisch analyseren en profileren van de effecten van genen.

Tot nu, een extracellulaire matrix genaamd fibronectine, wat een dierlijk eiwit is, of andere soortgelijke stoffen, was gebruikt als versneller bij gentransfectie in de vaste fase. Echter, deze benadering werd als problematisch beschouwd in klinische toepassingssituaties, waar de door gen overgedragen cellen worden teruggestuurd naar het lichaam van de patiënt. Dus, het gebruik van stoffen van dierlijke oorsprong is een ernstige zorg vanuit het oogpunt van veiligheid, enzovoort.

In het huidige onderzoek is de MANA-onderzoekers maakten een nanosheets-film door een bijna oneindig aantal wanden op nanoschaal die uit het oppervlak staken. De film is samengesteld uit alleen anorganische silica zonder dierlijke bronnen. Het MANA-team ontdekte dat genen met extreem hoge efficiëntie in cellen kunnen worden geïntroduceerd bij het fixeren van DNA op de nanogestructureerde silicafilm en bij contact met cellen. Aangezien een van dieren afgeleide supplementen niet nodig zijn, dit zou een veilig en eenvoudig solid-phase transfectiesysteem moeten zijn.

Dit onderzoeksresultaat is toepasbaar op gentherapie en biedt een revolutionaire gen-introductiemethode. Verwacht wordt dat het een gewaardeerde bijdrage zal leveren aan gentherapie voor erfelijke ziekten zoals ziekten van aangeboren stofwisselingsziekten, hemofilie, enzovoort., en voor hardnekkige ziekten zoals diabetes en dergelijke.