PART OF BIOTEKNOLOGI

Adeno-associated virus

       Dari keluarga parvovirus, adalah virus kecil dengan genom DNA beruntai tunggal. Jenis liar AAV dapat menyisipkan materi genetik di lokasi tertentu pada kromosom 19 dengan kepastian 100% dekat. Tapi AAV rekombinan, yang tidak mengandung gen virus dan hanya gen terapeutik, tidak mengintegrasikan ke dalam genom. Sebaliknya sekering rekombinan genom virus di ujung-ujungnya melalui Itr (mengulang terminal terbalik) rekombinasi untuk membentuk lingkaran, bentuk episomal yang diperkirakan menjadi penyebab utama dari ekspresi gen jangka panjang. Ada beberapa kelemahan menggunakan AAV, termasuk jumlah kecil dari DNA itu dapat membawa (kapasitas rendah) dan kesulitan dalam produksinya. Masalah produksi namun baru-baru ini sudah dapat diatasi dengan Amsterdam Molecular Therapeutics. Virus jenis ini sedang digunakan, tetapi, karena non-patogenik (kebanyakan orang menganggap virus ini tidak berbahaya). Berbeda dengan adenovirus, kebanyakan orang diperlakukan dengan AAV tidak akan membangun respon kekebalan untuk menghapus virus dan sel yang telah berhasil diobati dengan itu. Beberapa percobaan dengan AAV berada di-pergi atau dalam persiapan, terutama berusaha untuk mengobati penyakit otot dan mata, dua jaringan di mana virus tampaknya sangat berguna. Namun, uji klinis juga telah dimulai di mana AAV vektor yang digunakan untuk menyampaikan gen ke otak. Hal ini dimungkinkan karena AAV virus dapat menginfeksi non-membagi (diam) sel, seperti neuron di mana genom mereka disajikan untuk waktu yang lama.

Envelope protein pseudotyping of viral vectors

       Dalam kedua kasus, untuk masuk ke sel inang potensial memerlukan interaksi yang menguntungkan antara protein pada permukaan virus dan protein pada permukaan sel. Untuk keperluan terapi gen, satu baik mungkin ingin membatasi atau memperluas kisaran sel rentan terhadap transduksi oleh vektor terapi gen. Untuk tujuan ini, banyak vektor telah dikembangkan di mana protein amplop virus endogen telah digantikan oleh salah satu protein amplop dari virus lain, atau dengan protein chimeric. Beberapa Schimera akan terdiri dari bagian-bagian protein virus yang diperlukan untuk dimasukkan ke dalam virion serta urutan dimaksudkan untuk berinteraksi dengan protein sel inang yang spesifik. Virus di mana protein amplop telah digantikan seperti yang dijelaskan disebut sebagai virus pseudotyped . Sebagai contoh, vektor retroviral paling populer untuk digunakan dalam percobaan terapi gen telah menjadi Lentivirus Simian immunodeficiency virus dilapisi dengan protein amplop, G-protein , dari virus stomatitis Vesikular . vektor ini disebut sebagai G-pseudotyped Lentivirus VSV , dan menginfeksi suatu universal set hampir sel. tropisme Ini adalah karakteristik dari G-protein VSV dengan yang dilapisi vektor ini. Banyak upaya telah dilakukan untuk membatasi tropisme vektor virus untuk satu atau beberapa populasi sel inang. Uang muka ini akan memungkinkan untuk administrasi sistemik jumlah yang relatif kecil vektor. Potensi untuk target sel modifikasi-off akan terbatas, dan banyak kekhawatiran dari komunitas medis akan diringankan. Kebanyakan upaya untuk membatasi tropisme telah menggunakan protein amplop chimeric bantalan antibodi fragmen. Vektor ini menunjukkan sangat menjanjikan untuk pengembangan “magic bullet” peluru gen terapi".

Replication Vectors

       Sebuah vektor replikasi-kompeten disebut ONYX-015 digunakan dalam replikasi sel tumor. Ditemukan bahwa dengan tidak adanya protein virus E1B-55Kd, adenovirus menyebabkan apoptosis sangat cepat terinfeksi, p53 (+) sel, dan hasil ini dalam progeni virus secara dramatis mengurangi dan tidak menyebar berikutnya. Apoptosis terutama hasil dari kemampuan AMDAL untuk menonaktifkan P300. Dalam p53 (-) sel, penghapusan E1B 55kd tidak memiliki konsekuensi dalam hal apoptosis, dan replikasi virus mirip dengan virus tipe liar, mengakibatkan pembunuhan besar-besaran sel. replication-defective vector  menghapus beberapa gen penting. Gen yang dihapus masih diperlukan dalam tubuh, sehingga mereka diganti dengan baik virus pembantu atau molekul DNA.

Oligonucleotides

       Penggunaan oligonukleotida sintetik dalam terapi gen adalah untuk menonaktifkan gen yang terlibat dalam proses penyakit. Ada beberapa metode dengan mana bisa tercapai. Salah satu strategi menggunakan antisense yang spesifik untuk gen target untuk mengganggu transkripsi gen yang salah. Lain menggunakan molekul kecil RNA yang disebut siRNA untuk sinyal sel untuk membelah sekuens unik tertentu dalam mRNA transkrip gen rusak, mengganggu terjemahan dari mRNA yang salah, dan karena ekspresi gen. Strategi lebih lanjut menggunakan double stranded oligodeoxynucleotides sebagai umpan untuk faktor-faktor transkripsi yang diperlukan untuk mengaktifkan transkripsi gen target. Transkripsi faktor mengikat umpan bukan promotor gen yang salah, yang mengurangi transkripsi gen target, menurunkan ekspresi. Selain itu, DNA beruntai tunggal oligonukleotida telah digunakan untuk mengarahkan perubahan basa tunggal dalam gen mutan. oligonukleotida ini dirancang untuk anil dengan melengkapi untuk gen target dengan pengecualian basis pusat, dasar target, yang berfungsi sebagai dasar template untuk perbaikan. Teknik ini disebut sebagai oligonukleotida memperbaiki gen ditengahi, ditargetkan perbaikan gen, atau perubahan nukleotida yang ditargetkan.

Lipoplexes / Polyplexes

       Untuk meningkatkan pengiriman DNA baru ke dalam sel, DNA harus dilindungi dari kerusakan (bermuatan positif). Awalnya, lipid anionik dan netral digunakan untuk pembangunan lipoplexes untuk vektor sintetis. Namun, meskipun terdapat sedikit toksisitas terkait dengan mereka, bahwa mereka yang kompatibel dengan cairan tubuh dan bahwa ada kemungkinan beradaptasi mereka untuk menjadi jaringan khusus, mereka sangat rumit dan memakan waktu untuk memproduksi apa perhatian itu berubah menjadi versi yang kationik.

Yang menggunakan lipoplexes  sebagian besar telah di transfer gen ke dalam sel-sel kanker, dimana gen yang disediakan telah mengaktifkan kontrol tumor supresor gen dalam sel dan menurunkan aktivitas onkogen. Studi terbaru menunjukkan lipoplexes akan berguna dalam transfecting pernapasan sel epitel , sehingga mereka dapat digunakan untuk pengobatan penyakit pernapasan genetik seperti cystic fibrosis.

Kompleks polimer dengan DNA polyplexes disebut. polyplexes Sebagian terdiri dari polimer kationik dan produksi mereka diatur oleh interaksi ionik. Satu perbedaan besar antara metode tindakan polyplexes dan lipoplexes adalah bahwa polyplexes tidak dapat melepaskan memuat DNA mereka ke dalam sitoplasma, sehingga untuk tujuannya, untuk transfeksi bersama dengan agen litik endosome (agar terjadi lisis endosome yang dibuat selama endositosis, proses polyplex memasuki sel), adenovirus yang tidak aktif harus tetap terjadi.Namun, hal ini tidak selalu terjadi, polimer seperti polyethylenimine memiliki metode mereka sendiri gangguan endosome seperti halnya kitosan dan trimethylchitosan.

Dendrimer

       Dendrimer adalah makromolekul yang sangat bercabang  dengan bentuk bulat. Permukaan partikel tersebut dapat difungsikan dalam banyak cara dan banyak sifat-sifat yang dihasilkan membangun ditentukan oleh permukaannya.

Secara khusus mungkin untuk membangun dendrimer kationik, yaitu dengan muatan permukaan positif. Ketika di hadapan materi genetik seperti DNA atau RNA, complimentarity biaya mengarah ke sebuah asosiasi sementara asam nukleat dengan dendrimer kationik. saat mencapai tujuan kompleks dendrimer-asam nukleat ini kemudian dibawa ke dalam sel melalui endositosis.

Dalam beberapa tahun terakhir patokan bagi agen transfeksi telah lipid kationik. Keterbatasan ini reagen bersaing telah dilaporkan meliputi: kurangnya kemampuan untuk transfect sejumlah jenis sel, kurangnya kemampuan yang kuat penargetan aktif, ketidakcocokan dengan model binatang, dan toksisitas. Dendrimers menawarkan konstruksi kovalen yang kuat dan kontrol ekstrem struktur molekul, dan karena itu ukuran. Bersama ini memberikan keuntungan yang menarik dibandingkan dengan pendekatan yang ada.

dendrimers Memproduksi secara historis merupakan proses yang lambat dan mahal yang terdiri dari berbagai reaksi lambat, rintangan yang sangat dibatasi pembangunan komersial mereka. Perusahaan yang berbasis di Michigan Nanotechnologies Dendritic menemukan sebuah metode untuk menghasilkan dendrimers menggunakan kinetis didorong kimia, sebuah proses yang tidak hanya mengurangi biaya dengan besaran tiga, tapi juga memotong waktu reaksi dari lebih dari satu bulan untuk beberapa hari. Ini baru "Priostar" dendrimers dapat secara khusus dibangun untuk membawa muatan DNA atau RNA yang transfects sel pada efisiensi yang tinggi dengan toksisitas sedikit atau tidak ada.