(PhysOrg.com) -- La nouvelle micropuce de la taille d'un tampon permet une production plus rapide de nano-véhicules hautement efficaces pour la délivrance de gènes.

La thérapie génique est prometteuse pour guérir une variété de maladies, y compris le cancer, et les nanoparticules ont été reconnues comme des véhicules prometteurs pour une livraison efficace et sûre de gènes dans des types spécifiques de cellules ou de tissus. Cela peut fournir une stratégie de manipulation génétique et/ou de thérapie alternative aux approches conventionnelles qui utilisent des virus.

Cependant, le procédé existant disponible pour produire et examiner des nanoparticules à cet effet est limité en raison de l'utilisation d'approches synthétiques classiques qui sont lourdes et chronophages. En outre, les approches conventionnelles ne sont souvent pas suffisantes pour générer des résultats productifs qui répondent au besoin complexe de la biologie, dans ce cas, performances optimales de livraison de gènes.

Dans un effort pour surmonter ce problème, Des chercheurs de l'UCLA du California NanoSystems Institute et du Crump Institute for Molecular Imaging ont mis en place un moyen plus rapide de produire des nano-véhicules hautement efficaces pour la délivrance de gènes. L'équipe de recherche a développé une approche synthétique supramoléculaire pour produire une bibliothèque de nanoparticules pour la livraison de gènes en mélangeant simplement plusieurs blocs de construction moléculaires et charges utiles d'ADN (sans recourir à une synthèse compliquée/à plusieurs étapes). Afin de rationaliser le processus, un microréacteur numérique dual core (DCM), ou puce électronique, a été conçu et fabriqué pour produire et examiner la bibliothèque de virus artificiels à la recherche d'une performance optimale de livraison de gènes.

Dans un article présenté en couverture du numéro d'octobre d'ACS Nano, l'équipe de recherche présente ses résultats, qui représentent une démonstration de validation de principe pour établir la nouvelle méthode pour effectuer des essais biologiques qui sont généralement effectués pour mesurer les effets d'une substance sur un organisme vivant et sont essentiels dans le développement de nouveaux médicaments.

« Nous envisageons que notre nouvelle approche puisse être adoptée pour générer des véhicules à base de nanoparticules afin de livrer une variété de cargaisons, incluant différents gènes, siARN, protéines, médicaments, ainsi que toute combinaison de ces éléments, " a déclaré le professeur Hsian-Rong Tseng, professeur agrégé de pharmacologie moléculaire et médicale et membre du CNSI et de Crump.

« Contrairement aux méthodes conventionnelles basées sur des opérations manuelles, la puce UCLA est spécialement conçue pour éviter les erreurs humaines, accélérer les procédures de manutention, améliorer la reproductibilité et obtenir une utilisation économique des échantillons, "   a déclaré le Dr Hao Wang, associé de recherche au sein du laboratoire de recherche du Dr Tseng et auteur principal de cet article. "Il permet la formulation automatisée d'une bibliothèque à grande échelle composée de jusqu'à 648 nanoparticules différentes contenant de l'ADN en 2,5 heures."

Au cours des six dernières années, Le groupe de recherche de Tseng a été le pionnier de l'exploration de la microfluidique numérique pour les réactions chimiques séquentielles et parallèles. La microfluidique numérique est une technologie alternative pour les systèmes de laboratoire sur puce basée sur la micromanipulation de gouttelettes isolées.

L'équipe de recherche explore actuellement l'utilisation de ces nano-véhicules hautement efficaces pour la délivrance de gènes qui facilitent la reprogrammation des cellules humaines afin de générer des cellules souches pluripotentes induites (iPSCs) qui sont cruciales dans le domaine de la médecine régénérative.

Dirigé par le professeur Tseng, l'équipe de l'UCLA a collaboré avec des chercheurs du Center for Nanoscience and Nanotechnology de l'Université textile de Wuhan, la Chine et le Centre de santé de l'Université du Texas à Houston, Texas. La recherche a été soutenue par le NIH-NCI NanoSystems Biology Cancer Center et le California Institute of Regenerative Medicine.