Η βασική διαφορά μεταξύ ιικών και μη ιικών φορέων είναι ότι οι ιικοί φορείς είναι γενετικά τροποποιημένοι ιοί που δρουν ως φορείς παροχής γονιδίων στην παροχή ξένου γενετικού υλικού στα κύτταρα χρησιμοποιώντας το ιικό τους γονιδίωμα, ενώ οι μη ιικοί φορείς είναι χημικοί φορείς όπως τα ανόργανα σωματίδια, φορείς που βασίζονται σε λιπίδια, φορείς που βασίζονται σε πολυμερή και φορείς που βασίζονται σε πεπτίδια και δρουν ως φορείς παροχής γονιδίων για την παροχή ξένου γενετικού υλικού στα κύτταρα.
Στη γονιδιακή θεραπεία, εισάγονται ξένα γενετικά υλικά σε έναν ασθενή για τη θεραπεία μιας γενετικής ασθένειας. Διάφορες τεχνικές χρησιμοποιούνται στη γονιδιακή θεραπεία για την εισαγωγή γενετικού υλικού από το εξωτερικό στο εσωτερικό του σώματος. Είναι δυνατό μόνο μέσω ενός συστήματος παράδοσης που ονομάζεται διάνυσμα. Το Vector είναι ένα μικροσκοπικό φορτηγό παράδοσης που μεταφέρει ξένο γενετικό υλικό σε ένα κύτταρο στόχο. Υπάρχουν δύο τύποι φορέων που χρησιμοποιούνται συνήθως στη γονιδιακή θεραπεία. Είναι ιικοί και μη ιικοί φορείς.
Τι είναι οι ιικοί φορείς;
Οι ιικοί φορείς είναι εργαλεία μοριακής βιολογίας που χρησιμοποιούνται συνήθως για τη μεταφορά ξένου γενετικού υλικού στα κύτταρα. Αυτή η διαδικασία μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας ζωντανό οργανισμό (in vivo) ή χρησιμοποιώντας κυτταρική καλλιέργεια. Οι ιοί έχουν εξειδικευμένους μοριακούς μηχανισμούς που συνήθως μεταφέρουν τα γονιδιώματά τους στα κύτταρα που μολύνουν. Η μεταγωγή είναι ο μηχανισμός που χρησιμοποιούν οι ιοί για να μεταφέρουν το γενετικό τους υλικό στα κύτταρα ξενιστές. Τα ιικά μολυσμένα κύτταρα είναι γνωστά ως μεταδιεγερμένα κύτταρα. Αυτός ο μηχανισμός μεταγωγής μπορεί να αναπτυχθεί σε χρήσιμο εργαλείο στη γονιδιακή θεραπεία. Η μέθοδος παροχής γονιδίου που βασίζεται σε ιικούς φορείς χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1970 από τον Αμερικανό βιοχημικό Paul Berg. Χρησιμοποίησε ένα τροποποιημένο γονιδίωμα SV40 που περιείχε DNA από βακτηριοφάγο λ για να μολύνει νεφρικά κύτταρα που διατηρούνται σε κυτταροκαλλιέργειες. Εκτός από τη μοριακή βιολογία και τη γονιδιακή θεραπεία, ιικοί φορείς χρησιμοποιούνται επίσης στην ανάπτυξη εμβολίων.
Εικόνα 01: Ιικός φορέας
Οι ιικοί φορείς θα πρέπει να διαθέτουν αρκετές βασικές ιδιότητες για να λειτουργούν ως φορείς. Συνήθως θα πρέπει να είναι ασφαλή, χαμηλής τοξικότητας, σταθερά, ειδικά για τον κυτταρικό τύπο και να αναγνωρίζονται εύκολα μετά τη μεταγωγή.
Τύποι ιικών φορέων
Υπάρχουν πολλοί ιικοί φορείς που χρησιμοποιούνται επί του παρόντος για διάφορους σκοπούς. Μερικά παραδείγματα είναι ο ρετροϊικός φορέας, ο φακοϊικός φορέας, ο αδενοϊικός φορέας, ο αδενοϊικός φορέας και ο φυτικός ιικός φορέας (ιός του μωσαϊκού καπνού). Μερικές φορές, υβριδικοί φορείς χρησιμοποιούνται επίσης στη γενετική μηχανική. Οι υβριδικοί φορείς είναι ιοί φορείς που είναι γενετικά κατασκευασμένοι ώστε να έχουν ιδιότητες περισσότερων του ενός ιικών φορέων.
Τι είναι οι μη ιικοί φορείς;
Οι μη ιικοί φορείς είναι φορείς παροχής γονιδίων που είναι ανόργανα σωματίδια, φορείς που βασίζονται σε λιπίδια, φορείς που βασίζονται σε πολυμερή και φορείς που βασίζονται σε πεπτίδια. Κανονικά, οι μη ιικοί φορείς είναι χρήσιμοι στην παροχή διαφορετικών τύπων νουκλεϊκών οξέων, συμπεριλαμβανομένων μικρού DNA (ολιγοδεοξυνουκλεοτίδια), μεγάλου DNA (πλασμιδικό DNA) και RNA (ριβοένζυμα, Si RNA ή mRNA). Υπάρχουν διάφορες μέθοδοι χορήγησης μη ιικού φορέα.
Εικόνα 02: Μη ιικός φορέας
Τύποι μη ιικών φορέων
Τα ανόργανα σωματίδια περιλαμβάνουν φωσφορικό ασβέστιο, πυρίτιο και χρυσό που διευκολύνουν την παράδοση ξένου DNA στα κύτταρα. Οι φορείς που βασίζονται σε λιπίδια που παρέχουν ξένο DNA περιλαμβάνουν κατιονικά λιπίδια, νανογαλακτώματα λιπιδίων, νανοσωματίδια στερεών λιπιδίων. Σε φορείς που βασίζονται σε πεπτίδια, κατιονικά πεπτίδια πλούσια σε υπολείμματα όπως η λυσίνη και η αργινίνη συνδεδεμένα σε ένα πολυπλέγμα χρησιμοποιούνται για την παροχή ξένου DNA. Επιπλέον, οι φορείς που βασίζονται σε πολυμερή είναι κατιονικά πολυμερή αναμεμειγμένα με ξένο DNA. Οι φορείς που βασίζονται σε πολυμερή περιλαμβάνουν πολυαιθυλενιμίνη, χιτοζάνη, δενδριμερή και πολυμεθακρυλικό. Επιπλέον, οι περισσότερες καρδιαγγειακές δοκιμές χρησιμοποιούν μη ιικούς φορείς ως τρόπο μεταφοράς γονιδίων.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ ιικών και μη ιικών φορέων;
- Οι ιικοί και μη ιικοί φορείς είναι δύο τύποι φορέων που χρησιμοποιούνται συνήθως στη γονιδιακή θεραπεία.
- Είναι εργαλεία μοριακής βιολογίας.
- Και τα δύο λειτουργούν ως οχήματα διανομής για τη μεταφορά ξένου DNA στα κύτταρα.
- Είναι γενετικά κατασκευασμένα για να παρέχουν αποτελεσματικά ξένο DNA.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ιικών και μη ιικών φορέων;
Οι ιικοί φορείς είναι οχήματα μεταφοράς γονιδίων που βασίζονται στην παροχή ξένου γενετικού υλικού σε ένα κύτταρο χρησιμοποιώντας ένα ιικό γονιδίωμα, ενώ οι μη ιικοί φορείς είναι φορείς παροχής γονιδίων που βασίζονται στην παροχή ξένου γενετικού υλικού σε ένα κύτταρο χρησιμοποιώντας ανόργανα σωματίδια, φορείς που βασίζονται σε λιπίδια, φορείς με βάση πολυμερή και φορείς που βασίζονται σε πεπτίδια. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ ιικών και μη ιικών φορέων. Επιπλέον, οι ιικοί φορείς είναι βιολογικοί παράγοντες, ενώ οι μη ιικοί φορείς είναι χημικοί παράγοντες.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ ιικών και μη ιικών φορέων σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Ιοί εναντίον μη ιικών φορέων
Οι φορείς λειτουργούν ως οχήματα διανομής στην αποτελεσματική παροχή ξένου γενετικού υλικού στα κύτταρα. Δύο τύποι φορέων εμπλέκονται επί του παρόντος στη γονιδιακή θεραπεία. Είναι ιικοί και μη ιικοί φορείς. Οι ιικοί φορείς είναι διάφοροι τύποι ιών που αναπτύχθηκαν για να μεταφέρουν ξένο γενετικό υλικό σε ένα κύτταρο χρησιμοποιώντας ένα ιικό γονιδίωμα. Οι μη ιικοί φορείς είναι χημικοί φορείς όπως ανόργανα σωματίδια, φορείς που βασίζονται σε λιπίδια, φορείς που βασίζονται σε πολυμερή και φορείς που βασίζονται σε πεπτίδια, κ.λπ., που χρησιμοποιούνται στη γονιδιακή θεραπεία για την παροχή ξένου γενετικού υλικού στα κύτταρα. Έτσι, αυτή είναι η περίληψη της διαφοράς μεταξύ ιικών και μη ιικών φορέων.
