Laika-fāzes variējoša magnētiska lauka ietekme uz nukleīnskābju piegādes efektivitāti vēža šūnās. Promocijas darba kopsavilkums

Abstract

Gēnu piegāde ir viens no problemātiskākajiem posmiem gēnu terapijā, jo ietver ne tikai terapeitiskā gēna aizvadīšanu līdz šūnām, bet arī efektīvu piesaisti šūnas membrānai ar sekojošu ieslēgšanu šūnā un migrāciju šūnas iekšējā vidē līdz kodolam. Magnetofekcija ir viena no efektīvākajām fizikālajām gēnu piegādes metodēm, kuras pamatā ir ar superparamagnētiskajām nanodaļiņām (SPION) saistītu nukleīnskābju paātrināta koncentrēšana uz šūnu virsmas un piegāde šūnās, izmantojot spēcīgu ārējo magnētisko lauku. Permanentu magnētu radītā statiskajā magnētiskajā laukā SPION kustība šķīdumā virzienā pret magnētu ir aksiāla. Laika-fāzes variējoša magnētiskā lauka, kas tiek ģenerēts ar magnetofekcijas iekārtas DynaFECTOR palīdzību, pamatā ir permanentu magnētu plates orbitāla rotācija šūnu kultūras platei paralēlā plaknē. Datormodelēšanas rezultātā tika noskaidrots, ka laika-fāzes variējoša magnētiskā lauka ietekmē notiek SPION aksiāli laterāla kustība magnētam paralēlā un perpendikulārā plaknē. Tas veicina SPION vienmērīgāku sedimentāciju uz virsmas un varētu būt par iemeslu paaugstinātai SPION-nukleīnskābju kompleksu ieslēgšanai šūnās. Šajā pētījumā eksperimentāli tika pārbaudīta laika-fāzes variējoša magnētiskā lauka ietekme uz SPION-nukleīnskābju-liposomālās komponentes kompleksu piegādes efektivitāti vēža šūnās. Iegūtie rezultāti parādīja, ka laika-fāzes variējošā magnētiskajā laukā, salīdzinot ar statisko magnētisko lauku notiek vienmērīgāka SPION sedimentācija uz virsmas un paaugstinās šūnās ieslēgto SPION daudzums. Laika-fāzes variējoša magnētiskā lauka ietekmē paaugstinās arī SPION-nukleīnskābju-liposomālās komponentes kompleksu piegāde šūnās, par ko liecina būtiski paaugstināts gan transficēto šūnu skaits, gan arī kopējais ekspresētā proteīna līmenis transficētajās šūnās, salīdzinot ar citām gēnu piegādes metodēm. Savukārt vienmērīgāka sedimentācija uz virsmas laika-fāzes variējoša magnētiskā lauka ietekmē nodrošina SPION-nukleīnskābju-liposomālās komponentes kompleksu piegādi šūnās ar samazinātu citotoksisko efektu. Šajā pētījumā aprakstīta uzlabota efektīva gēnu piegādes metode – liposomālā magnetofekcija laika-fāzes variējošā magnētiskajā laukā, kuru varētu izmantot mutēto gēnu aizstāšanai un jaunu terapeitisku siRNS inhibējošā efekta pētījumiem in vitro šūnu līnijās. Metode perspektīvā varētu tikt pielietota arī terapeitisko gēnu pārnesē vēža šūnās in vivo.