Laserowe dostarczanie mikroRNA do komórek
Terapia komórkowa jest nową, rewolucyjną metodą regeneracji tkanek. Indukowanie stanu pluripotencjalnego u dorosłych komórek somatycznych zaowocowało fascynującymi pracami nad terapiami klinicznymi i modelowaniem chorób. Ostatnio pojawił się pomysł bezpośredniego przejścia z jednego określonego typu komórek do innego (transróżnicowanie). Ustalono, że nadekspresja pewnych czynników transkrypcyjnych oraz mikroRNA (miR) może być wykorzystana transróżnicowania z pominięciem etapu pluripotencjalności. Finansowany przez UE projekt MIR-OPTOFECTARRAY (Delivering non-viral silencing RNA (microRNA) using automated femtosecond lasers into stem cells for cardiac reprogramming and characterization using non-destructive optical techniques) miał na celu stworzenie technik kierowanego laserem dostarczania miR do komórek, aby przeprogramować je w kardiomiocyty. Do skutecznego wprowadzania mikroRNA do komórek naukowcy tworzyli krótkotrwałe nanopory w błonie z użyciem femtosekundowej optotransfekcji laserowej. Zoptymalizowali oni protokoły wstępnego przygotowania zarodkowych fibroblastów, aby zwiększyć ich podatność na epigenetyczne reprogramowanie. Z powodzeniem zastosowano ten protokół w stosunku do mysich fibroblastów zarodkowych i ludzkich fibroblastów serca. Dostarczenie czynników transkrypcyjnych GATA4, Mef2c oraz Tbx5 przy użyciu optoporacji laserowej zwiększyło liczbę komórek z ekspresją markerów specyficznych dla kardiomiocytów. Podczas realizacji projektu naukowcy uzyskali jakościowe obrazy komórek poprzez zastosowanie fluorescencyjnej mikroskopii obrazowania cyklu życia (FLIM). Umożliwiło to ewaluację aktywności metabolicznej komórek i wykrycie fluorescencji egzogennej. Zmodyfikowano metodę optoporacji laserowej tak, aby pokrywała się z różnymi metodami obrazowania. Umożliwiło to jednoczesne obrazowanie komórek, celem identyfikacji tych z ekspresją markerów fluorescencyjnych. Uczestnicy projektu MIR-OPTOFECTARRAY pokazali możliwości optoporacji w indukowaniu reprogramowania komórek w kierunku kardiomiogenezy. Ten nowatorski system można poszerzyć o różne typy komórek i zwiększyć skuteczność stosowania miR do transróżnicowania komórek.
Słowa kluczowe
MikroRNA, transróżnicowanie, MIR-OPTOFECTARRAY, kardiomiocyty, optoporacja
