Bij kankeronderzoek het "Cas-9-sgRNA" -complex is een effectief hulpmiddel voor genomische bewerking, maar de levering ervan door het celmembraan naar het doelgenoom (tumor) is nog niet naar tevredenheid opgelost. Amerikaanse en Deense wetenschappers hebben nu een actieve nanomotor ontwikkeld voor het efficiënte transport, levering, en afgifte van dit gen-schaarsysteem. Zoals gedetailleerd in hun artikel in het tijdschrift Angewandte Chemie , hun nanovoertuig wordt door ultrageluid naar zijn doel gedreven.

Genomische engineering als een veelbelovende kankertherapeutische benadering heeft een enorme golf doorgemaakt sinds de ontdekking van het adaptieve bacteriële immuunsysteem "CRISPR" en zijn potentieel als hulpmiddel voor het bewerken van genen meer dan tien jaar geleden. Engineered CRISPR-systemen voor genbewerking bevatten nu twee hoofdcomponenten, een enkele gids RNA of sgRNA en Cas-9 nuclease. Terwijl het sgRNA het nuclease naar de gespecificeerde gensequentie leidt, Cas-9-nuclease voert zijn bewerking uit met chirurgische efficiëntie. Echter, de levering van de grote machines aan het doelgenoom is nog steeds problematisch. De auteurs van de Angewandte Chemie studie, Liangfang Zhang en Joseph Wang van de Universiteit van Californië in San Diego, en hun collega's stellen nu ultrasoon aangedreven gouden nanodraden voor als een actief transport- / afgiftevehikel voor het Cas9-sgRNA-complex over het membraan.

Gouden nanodraden kunnen passief een membraan passeren, maar dankzij hun staaf- of draadachtige asymmetrische vorm, actieve beweging kan worden geactiveerd door echografie. "De asymmetrische vorm van de gouden nanodraadmotor, gegeven door het fabricageproces, is essentieel voor de akoestische voortstuwing, " merkten de auteurs op. Ze assembleerden het voertuig door het Cas-9-eiwit / RNA-complex via sulfidebruggen aan de gouden nanodraad te hechten. Deze verkleinbare verbindingen hebben het voordeel dat in de tumorcel, de bindingen zouden worden verbroken door glutathion, een natuurlijke reducerende verbinding verrijkt in tumorcellen. Het Cas9-sgRNA zou worden vrijgegeven en naar de kern gestuurd om zijn bewerkingswerk te doen, voor, voorbeeld, de knock-out van een gen.

Als testsysteem de wetenschappers volgden de onderdrukking van fluorescentie die wordt uitgezonden door groene fluorescentie-eiwitten die melanoom B16F10-cellen tot expressie brengen. Echografie werd gedurende vijf minuten toegepast, die de nanomotor versnelde die het Cas9-sgRNA-complex over het membraan droeg, het versnellen, zelfs in de cel, zoals de auteurs opmerkten. Bovendien, ze observeerden dat hun Cas9-sgRNA-complex fluorescentie effectief onderdrukte met slechts kleine concentraties van het complex dat nodig was.

Dus, zowel het effectieve gebruik van een akoestische nanomotor als een actieve transporter als de kleine nuttige lading die nodig is voor een efficiënte gen-knockout zijn intrigerende resultaten van het onderzoek. De eenvoud van het systeem, die slechts weinig en gemakkelijk verkrijgbare componenten gebruikt, is een andere opmerkelijke prestatie.