שיטה חדשנית להחדרת גנים לתוך תאים

שיטה חדשנית להחדרת גנים בעזרת טכניקה של אלקטרופורציהך טיפת נוזל המכילה בתוכה דנ”א זר ותאים הנמצאים בין אלקטרודות בתוך נוזל דיאלקטרי נחשפת לשדה חשמלי חיצוני. שיטה זו יכולה לתרום לפיתוחן של המצאות ביו-רפואיות בתחום של ניפוי בתפוקה-גבוהה.

תאים חיים מבטאים גנים המעורבים בתפקודים פיזיולוגיים, כגון התפתחות וחילוף חומרים, במסגרת מנגנונים מורכבים. קרומית התא מגינה על הגנום ממולקולות חיצוניות שונות. החדרת גנים לתאים היא שיטה בסיסית המשמשת להחדרת מולקולות, כגון חומצות גרעין, חלבונים ותרופות, לתוך תאים חיים.

אלקטרופורציה היא שיטה נפוצה להעברת מולקולות הניתנות להחדרה לתוך תאים דרך חרירים זמניים המתהווים בקרומית התא, חרירים הנוצרים כתוצאה מחשיפת התאים לפעימות חשמליות. יחד עם זאת, רוב השיטות המסחריות מהסוג הזה מחייבות שימוש במחוללי פעימות מקצועיים לשם הפקת פעימות חשמליות קצרות במתח גבוה. כעת, חוקרים מהמחלקה למדעי הסביבה והחיים באוניברסיטת טויוהאשי שביפן פיתחו שיטה חדשנית להחדרת גנים: אלקטרופורציה עם טיפות מים בשמן (W/O) המספקת יעילות החדרה טובה. במסגרת שיטה זו, כאשר טיפה ממוקמת בין צמד אלקטרודות בשמן דיאלקטרי ונחשפת לשדה חשמלי בזרם ישר (DC), היא נעה באופן מחזורי בין צמד האלקטרודות ומתעוותת בעקבות כך.

מסביר החוקר הראשי: “אלקטרופורציה עם טיפות מים בשמן מופעלת בעזרת מקור חשמל רגיל של זרם ישר, עובדה המייתרת את הצורך בציוד יקר ומקצועי במיוחד. בנוסף, הגודל של הטיפה בשיטה החדשנית הוא די קטן, זאת בהשוואה לגודל הטיפות בשיטות קיימות, עובדה המאפשרת שימוש בכמות קטנה יותר של חומרי גלם בזמן הניפוי בתפוקה גבוהה”. מוסיף החוקר ואומר: “לאלקטרופורציה עם טיפות מים בשמן יש מספר יתרונות בהשוואה לשיטות החדרה רגילות: נדרש מספר קטן יותר של תאים, בכמות של 1000 תאים; נדרשת כמות קטנה של דנ”א, תנאי ההופך את השיטה לישימה עבור סוגי תאים שונים, לרבות תאי עצב. לסיכום – שיטה זו יכולה לתרום לפיתוחן של המצאות ביו-רפואיות בתחום של ניפוי בתפוקה-גבוהה, כלומר סריקה של כמות ניכרת של דגימות ביישומי רפואה רגנרטיבית וריפוי בעזרת גנים”.

תקציר המאמר

הידיעה על המחקר