Galvenā atšķirība starp vīrusu un nevīrusu vektoriem ir tā, ka vīrusu vektori ir ģenētiski modificēti vīrusi, kas darbojas kā gēnu piegādes nesēji, ievadot šūnās svešu ģenētisko materiālu, izmantojot to vīrusa genomu, savukārt nevīrusu vektori ir ķīmiski vektori, piemēram, neorganiskas daļiņas., uz lipīdu bāzes vektori, uz polimēriem balstīti vektori un uz peptīdiem balstīti vektori un darbojas kā gēnu piegādes nesēji sveša ģenētiskā materiāla ievadīšanai šūnās.
Gēnu terapijā pacientam tiek ievadīti sveši ģenētiskie materiāli, lai ārstētu ģenētisku slimību. Gēnu terapijā tiek izmantotas dažādas metodes, lai ievadītu ģenētisko materiālu no ķermeņa ārpuses uz iekšpusi. Tas ir iespējams tikai caur piegādes sistēmu, ko sauc par vektoru. Vector ir mikroskopiska piegādes mašīna, kas mērķa šūnā transportē svešu ģenētisko materiālu. Gēnu terapijā parasti izmanto divu veidu vektorus. Tie ir vīrusu un nevīrusu pārnēsātāji.
Kas ir vīrusu vektori?
Vīrusu vektori ir molekulārās bioloģijas rīki, ko parasti izmanto svešas izcelsmes ģenētiskā materiāla ievadīšanai šūnās. Šo procesu var veikt, izmantojot dzīvu organismu (in vivo) vai izmantojot šūnu kultūru. Vīrusiem ir specializēti molekulāri mehānismi, kas parasti nogādā savus genomus šūnās, kuras tie inficē. Transdukcija ir mehānisms, ko vīrusi izmanto, lai nogādātu savu ģenētisko materiālu saimniekšūnās. Ar vīrusu inficētās šūnas ir pazīstamas kā transducētās šūnas. Šo transdukcijas mehānismu var attīstīt par noderīgu rīku gēnu terapijā. Uz vīrusu vektoriem balstītu gēnu piegādes metodi 1970. gados pirmo reizi izmantoja amerikāņu bioķīmiķis Pols Bergs. Viņš izmantoja modificētu SV40 genomu, kas satur DNS no bakteriofāga λ, lai inficētu nieru šūnas, kas uzturētas šūnu kultūrās. Papildus molekulārajai bioloģijai un gēnu terapijai vakcīnu izstrādē izmanto arī vīrusu vektorus.
01. attēls: vīrusu vektors
Vīrusu vektoriem ir jāpiemīt vairākām galvenajām īpašībām, lai tie darbotos kā vektori. Parasti tiem jābūt drošiem, maz toksiskiem, stabiliem, specifiskiem šūnu tipam un viegli identificējamiem pēc transdukcijas.
Vīrusu vektoru veidi
Pašlaik dažādiem mērķiem tiek izmantoti daudzi vīrusu vektori. Daži piemēri ir retrovīrusu vektors, lentivīrusu vektors, adenovīrusu vektors, adeno saistītais vīrusu vektors un augu vīrusu vektors (tabakas mozaīkas vīruss). Dažreiz hibrīdus vektorus izmanto arī gēnu inženierijā. Hibrīdie vektori ir vektorvīrusi, kas ir ģenētiski izstrādāti tā, lai tiem būtu vairāk nekā viena vīrusu vektora īpašības.
Kas ir nevīrusu vektori?
Nevīrusu vektori ir gēnu piegādes nesēji, kas ir neorganiskas daļiņas, vektori, kuru pamatā ir lipīdi, vektori, kuru pamatā ir polimēri, un peptīdu bāzes vektori. Parasti nevīrusu vektori ir noderīgi dažāda veida nukleīnskābju piegādei, ieskaitot mazu DNS (oligodeoksinukleotīdus), lielu DNS (plazmīdu DNS) un RNS (ribozīmus, Si RNS vai mRNS). Ir dažādas nevīrusu vektoru piegādes metodes.
2. attēls: nevīrusu vektors
Nevīrusu vektoru veidi
Neorganiskās daļiņas ietver kalcija fosfātu, silīcija dioksīdu un zeltu, kas atvieglo svešas DNS piegādi šūnām. Uz lipīdiem balstīti vektori, kas piegādā svešu DNS, ietver katjonu lipīdus, lipīdu nanoemulsijas, cietās lipīdu nanodaļiņas. Vektoros, kuru pamatā ir peptīdi, svešas DNS piegādei izmanto katjonu peptīdus, kas bagāti ar polipleksam pievienotiem atlikumiem, piemēram, lizīnu un arginīnu. Turklāt uz polimēriem balstīti vektori ir katjonu polimēri, kas sajaukti ar svešu DNS. Uz polimēriem balstīti vektori ietver polietilēnimīnu, hitozānu, dendrimērus un polimetakrilātu. Turklāt lielākajā daļā kardiovaskulāro pētījumu kā gēnu pārneses veids tiek izmantoti nevīrusu vektori.
Kādas ir līdzības starp vīrusu un nevīrusu vektoriem?
- Vīrusu un nevīrusu vektori ir divu veidu vektori, ko parasti izmanto gēnu terapijā.
- Tie ir molekulārās bioloģijas instrumenti.
- Abi darbojas kā piegādes līdzekļi svešas DNS pārnešanai šūnās.
- Tie ir ģenētiski izstrādāti, lai efektīvi piegādātu svešu DNS.
Kāda ir atšķirība starp vīrusu un nevīrusu vektoriem?
Vīrusu vektori ir gēnu piegādes nesēji, kuru pamatā ir sveša ģenētiskā materiāla ievadīšana šūnā, izmantojot vīrusa genomu, savukārt nevīrusu vektori ir gēnu ievadīšanas līdzekļi, kuru pamatā ir sveša ģenētiskā materiāla ievadīšana šūnā, izmantojot neorganiskas daļiņas. vektori uz lipīdu bāzes, vektori uz polimēru bāzes un vektori, kuru pamatā ir peptīdi. Tātad, šī ir galvenā atšķirība starp vīrusu un nevīrusu vektoriem. Turklāt vīrusu vektori ir bioloģiski aģenti, savukārt nevīrusu vektori ir ķīmiski aģenti.
Tālāk esošajā infografikā tabulas veidā ir parādītas atšķirības starp vīrusu un nevīrusu vektoriem, lai tos varētu salīdzināt.
Kopsavilkums - vīrusu un nevīrusu vektori
Vektori darbojas kā piegādes transportlīdzekļi, efektīvi nogādājot šūnās svešu ģenētisko materiālu. Pašlaik gēnu terapijā ir iesaistīti divu veidu vektori. Tie ir vīrusu un nevīrusu vektori. Vīrusu vektori ir dažāda veida vīrusi, kas izstrādāti, lai šūnā ievadītu svešu ģenētisko materiālu, izmantojot vīrusa genomu. Nevīrusu vektori ir ķīmiski vektori, piemēram, neorganiskas daļiņas, vektori uz lipīdu bāzes, polimēru vektori un peptīdu bāzes vektori utt., ko izmanto gēnu terapijā, lai šūnās ievadītu svešu ģenētisko materiālu. Tādējādi šis ir kopsavilkums par to, kāda ir atšķirība starp vīrusu un nevīrusu vektoriem.
