Dans la recherche contre le cancer, le complexe "Cas-9-sgRNA" est un outil d'édition génomique efficace, mais son acheminement à travers la membrane cellulaire jusqu'au génome cible (tumeur) n'a pas encore été résolu de manière satisfaisante. Des scientifiques américains et danois ont maintenant développé un nanomoteur actif pour le transport efficace, livraison, et la libération de ce système de cisaillement de gènes. Comme détaillé dans leur article dans le journal Angewandte Chemie , leur nanovéhicule est propulsé vers sa cible par ultrasons.

L'ingénierie génomique en tant qu'approche thérapeutique prometteuse contre le cancer a connu un essor considérable depuis la découverte du système de défense immunitaire bactérien adaptatif "CRISPR" et de son potentiel en tant qu'outil d'édition de gènes il y a plus de dix ans. Les systèmes CRISPR conçus pour l'édition de gènes contiennent désormais deux composants principaux, un seul ARN guide ou ARNsg et la nucléase Cas-9. Alors que le sgRNA guide la nucléase vers la séquence génétique spécifiée, La nucléase Cas-9 effectue son édition avec une efficacité chirurgicale. Cependant, la livraison de la grande machinerie au génome cible est toujours problématique. Les auteurs de la Angewandte Chemie étudier, Liangfang Zhang et Joseph Wang de l'Université de Californie à San Diego, et leurs collègues proposent maintenant des nanofils d'or propulsés par ultrasons comme véhicule de transport/libération actif pour le complexe Cas9-sgRNA sur la membrane.

Les nanofils d'or peuvent traverser passivement une membrane, mais grâce à leur forme asymétrique en forme de tige ou de fil, le mouvement actif peut être déclenché par les ultrasons. "La forme asymétrique du moteur à nanofils d'or, donné par le processus de fabrication, est indispensable à la propulsion acoustique, " ont fait remarquer les auteurs. Ils ont assemblé le véhicule en attachant le complexe protéine/ARN Cas-9 au nanofil d'or par des ponts sulfure. Ces liaisons réductibles ont l'avantage qu'à l'intérieur de la cellule tumorale, les liens seraient brisés par le glutathion, un composé réducteur naturel enrichi en cellules tumorales. Le Cas9-sgRNA serait libéré et envoyé au noyau pour faire son travail d'édition, pour, Exemple, le knock-out d'un gène.

En tant que système de test, les scientifiques ont surveillé la suppression de la fluorescence émise par la protéine de fluorescence verte exprimant les cellules de mélanome B16F10. L'échographie a été appliquée pendant cinq minutes, qui a accéléré le nanomoteur transportant le complexe Cas9-sgRNA à travers la membrane, l'accélérant même à l'intérieur de la cellule, comme l'ont noté les auteurs. De plus, ils ont observé que leur complexe Cas9-sgRNA supprimait efficacement la fluorescence avec seulement de minuscules concentrations du complexe nécessaires.

Ainsi, l'utilisation efficace d'un nanomoteur acoustique en tant que transporteur actif et la petite charge utile nécessaire pour une élimination efficace des gènes sont des résultats intrigants de l'étude. La simplicité du système, qui n'utilise que peu de composants facilement disponibles, est une autre réalisation remarquable.