Новая методика позволяет аккуратно и «нежно» вставлять ДНК в живые клетки

Источник: phys.org

Область применения генной терапии и генной инженерии чрезвычайно широка: от увеличения урожайности сельскохозяйственных культур до лечения многих человеческих болезней, с которыми сталкивается человечество. Но любые генные исследования начинаются всегда с трансфекции клеток — введения в них чужеродной ДНК. В настоящее время разработано много технологий трансфекции, но все они являются весьма неточными или разрушительными. Исследователи не могут отслеживать вставку ДНК в конкретную клетку. Также большое количество клеток может быть разрушено, прежде чем ДНК успешно внедрится в одну из них. Команда ученых из Южной Кореи разработала новый, более точный, чем когда-либо, метод вставки ДНК в отдельную клетку.

Технология основана на использовании высокотехнологических лазеров. При помощи точно направленного фемтосекундного лазерного импульса в ближнем инфракрасном диапазоне на поверхности клетки создается крошечный прокол. Затем так называемый «оптический пинцет» (электромагнитное поле, созданное другим лазером) подводит к отверстию наночастицу, покрытую плазмидами с ДНК, и проталкивает ее внутрь клеточной мембраны. Как отмечает участник исследования адъюнкт-профессор Йонг-Гу Ли, до сих пор трасфекция ДНК осуществлялась только в отношении крупных агломератов клеток, и результат определялся как среднее статистическое значение. Не было возможности производить манипуляции с отдельными клетками. Чтобы испытать свою разработку на практике, ученые провели эксперимент с раковыми клетками.

Исследователи попытались внедрить внутрь клеток плазмиды с геном, кодирующим зеленый флуоресцентный белок. Оказавшись внутри клетки, ген становится активным, и механизмы клетки начинают производить флуоресцентный белок. Ученые проанализировали клетки при помощи флуоресцентного микроскопа. Выяснилось, что одна из шести клеток, подвергшихся манипуляциям, стала трансфицированной. Этот показатель ниже, чем у некоторых ранее изобретенных методик (но они рассчитаны в основном на обработку массивов клеток). Профессор Ли надеется, что новая технология позволит более точно изучить влияние трансфекции на отдельные клетки. К примеру, ученые могут поместить в одну клетку один ген, в другую — второй, а третью клетку оставить без изменений, и изучить, как они будут работать.