जर्नल ऑफ़ नैनोमटेरियल्स एंड मॉलिक्यूलर नैनोटेक्नोलॉजी

जीन अभिव्यक्ति पर pDNA कॉम्प्लेक्स कण आकार का प्रभाव: इन विट्रो और इन विवो प्रयोगों के बीच अंतर

टोमोको इतो, मासाज़ुमी एरिगुची और योशीयुकी कोयामा

जीन अभिव्यक्ति पर pDNA कॉम्प्लेक्स कण आकार का प्रभाव: इन विट्रो और इन विवो प्रयोगों के बीच अंतर

हमने एक नया जीन-ट्रांसफ़ेक्शन सिस्टम विकसित किया है जिसमें बहुत छोटे (70-150 एनएम) प्लास्मिड/पॉलीइथिलीनमाइन/हाइलूरोनन (एचए) टर्नरी कॉम्प्लेक्स शामिल हैं, जिनमें नकारात्मक सतह चार्ज है, और बायो-घटकों के साथ कम गैर-विशिष्ट इंटरैक्शन हैं। उन्होंने इन विवो जीन अभिव्यक्ति दक्षता में उच्च प्रदर्शन किया। हालाँकि, इन विट्रो ट्रांसफ़ेक्शन प्रयोगों में, ऐसे छोटे टर्नरी कॉम्प्लेक्स अक्सर पारंपरिक डीएनए/पॉलीकेशन कॉम्प्लेक्स की तुलना में बहुत कम जीन अभिव्यक्ति प्रदर्शित करते हैं। इस अध्ययन में, हमने इन विट्रो और इन विवो ट्रांसफ़ेक्शन के बीच अंतर पर ध्यान केंद्रित करते हुए जीन अभिव्यक्ति दक्षता पर कॉम्प्लेक्स कण आकार के प्रभाव की जांच की। डीएनए कॉम्प्लेक्स कणों का आकार मिक्सिंग सॉल्यूशन की सांद्रता पर दृढ़ता से निर्भर करता है, और उच्च सांद्रता के परिणामस्वरूप बड़े कण बनते हैं। इन विट्रो ट्रांसफ़ेक्शन के लिए, डीएनए/पॉलीइथिलीनमाइन बाइनरी कॉम्प्लेक्स आसानी से इलेक्ट्रोस्टैटिक आकर्षण के माध्यम से कोशिकाओं से बंधे जा सकते हैं, चाहे उनका आकार कुछ भी हो। छोटे बाइनरी कॉम्प्लेक्स कणों ने बड़े लोगों की तुलना में उच्च जीन अभिव्यक्ति दिखाई, संभवतः उनकी उच्च आंतरिककरण दक्षता के कारण। दूसरी ओर, नकारात्मक सतह आवेश वाले छोटे डीएनए/पॉलीएथिलीनमाइन/एचए त्रिक परिसर कोशिकाओं से दूर माध्यम में फैलते रहे, और बड़े लोगों की तुलना में इन विट्रो जीन संक्रमण दक्षता कम प्रदर्शित की। अंतःशिरा इंजेक्शन के बाद इन विवो संक्रमण के संबंध में, केवल छोटे त्रिक परिसरों ने उच्च जीन अभिव्यक्ति दिखाई, क्योंकि कम गैर-विशिष्ट अंतःक्रियाएं और जटिल कणों के छोटे आकार को शरीर में वितरित करने और ट्यूमर में जमा होने की आवश्यकता होती है। इन विट्रो संक्रमण के परिणामों से इन विवो संक्रमण के लिए वैक्टर की श्रेष्ठता और हीनता का हमेशा सही अनुमान नहीं लगाया जा सकता है।