ვირუსულ და არავირუსულ ვექტორებს შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ვირუსული ვექტორები არის გენეტიკურად ინჟინერიული ვირუსები, რომლებიც მოქმედებენ როგორც გენის მიწოდების მექანიზმები უჯრედებში უცხო გენეტიკური მასალის მიწოდებისას მათი ვირუსული გენომის გამოყენებით, ხოლო არავირუსული ვექტორები არის ქიმიური ვექტორები, როგორიცაა არაორგანული ნაწილაკები., ლიპიდზე დაფუძნებული ვექტორები, პოლიმერზე დაფუძნებული ვექტორები და პეპტიდზე დაფუძნებული ვექტორები და მოქმედებენ როგორც გენის მიწოდების მექანიზმები უჯრედებში უცხო გენეტიკური მასალის მიწოდებისას.
გენური თერაპიისას პაციენტში შეჰყავთ უცხო გენეტიკური მასალები გენეტიკური დაავადების სამკურნალოდ. გენურ თერაპიაში გამოიყენება სხვადასხვა ტექნიკა გენეტიკური მასალის გარედან სხეულის შიგნით შესატანად.ეს შესაძლებელია მხოლოდ მიწოდების სისტემის მეშვეობით, რომელსაც ვექტორი ეწოდება. ვექტორი არის მიკროსკოპული მიწოდების სატვირთო მანქანა, რომელიც გადააქვს უცხო გენეტიკურ მასალას სამიზნე უჯრედში. არსებობს ორი ტიპის ვექტორი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება გენურ თერაპიაში. ისინი არიან ვირუსული და არავირუსული ვექტორები.
რა არის ვირუსული ვექტორები?
ვირუსული ვექტორები არის მოლეკულური ბიოლოგიის ხელსაწყოები, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება უჯრედებში უცხო გენეტიკური მასალის გადასატანად. ეს პროცესი შეიძლება განხორციელდეს ცოცხალი ორგანიზმის გამოყენებით (in vivo) ან უჯრედული კულტურის გამოყენებით. ვირუსებს აქვთ სპეციალიზებული მოლეკულური მექანიზმები, როგორც წესი, მათი გენომის გადასატანად იმ უჯრედებში, რომლებსაც ისინი აინფიცირებენ. ტრანსდუქცია არის მექანიზმი, რომელსაც ვირუსები იყენებენ თავიანთი გენეტიკური მასალის მასპინძელ უჯრედებში გადასატანად. ვირუსული ინფიცირებული უჯრედები ცნობილია, როგორც ტრანსდუცირებული უჯრედები. ეს ტრანსდუქციის მექანიზმი შეიძლება განვითარდეს გენური თერაპიის სასარგებლო ინსტრუმენტად. ვირუსულ ვექტორზე დაფუძნებული გენის მიწოდების მეთოდი პირველად გამოიყენა 1970-იან წლებში ამერიკელმა ბიოქიმიკოსმა პოლ ბერგმა. მან გამოიყენა მოდიფიცირებული SV40 გენომი, რომელიც შეიცავს ლ ბაქტერიოფაგის დნმ-ს უჯრედულ კულტურაში შენარჩუნებული თირკმლის უჯრედების დასაინფიცირებლად.მოლეკულური ბიოლოგიისა და გენური თერაპიის გარდა, ვირუსული ვექტორები ასევე გამოიყენება ვაქცინის შემუშავებაში.
სურათი 01: ვირუსული ვექტორი
ვირუსულ ვექტორებს უნდა გააჩნდეთ რამდენიმე ძირითადი თვისება, რათა იმოქმედონ როგორც ვექტორები. ისინი ჩვეულებრივ უნდა იყოს უსაფრთხო, დაბალი ტოქსიკური, სტაბილური, უჯრედის ტიპის სპეციფიკური და ადვილად იდენტიფიცირებული ტრანსდუქციის შემდეგ.
ვირუსული ვექტორების ტიპები
დღეს მრავალი ვირუსული ვექტორია გამოყენებული სხვადასხვა მიზნებისთვის. ზოგიერთი მაგალითია რეტროვირუსული ვექტორი, ლენტივირუსული ვექტორი, ადენოვირუსული ვექტორი, ადენო ასოცირებული ვირუსული ვექტორი და მცენარეული ვირუსული ვექტორი (თამბაქოს მოზაიკის ვირუსი). ზოგჯერ ჰიბრიდული ვექტორები ასევე გამოიყენება გენური ინჟინერიაში. ჰიბრიდული ვექტორები არის ვექტორული ვირუსები, რომლებიც გენეტიკურად ინჟინერიით არის შექმნილი, რომ ჰქონდეს ერთზე მეტი ვირუსული ვექტორის თვისებები.
რა არის არავირუსული ვექტორები?
არავირუსული ვექტორები არის გენის მიწოდების საშუალებები, რომლებიც არიან არაორგანული ნაწილაკები, ლიპიდებზე დაფუძნებული ვექტორები, პოლიმერებზე დაფუძნებული ვექტორები და პეპტიდზე დაფუძნებული ვექტორები. ჩვეულებრივ, არავირუსული ვექტორები სასარგებლოა სხვადასხვა ტიპის ნუკლეინის მჟავების მიწოდებაში, მათ შორის მცირე დნმ (ოლიგოდეოქსინუკლეოტიდები), დიდი დნმ (პლაზმიდური დნმ) და რნმ (რიბოზიმები, Si RNA ან mRNA). არსებობს არავირუსული ვექტორის მიწოდების სხვადასხვა მეთოდი.
სურათი 02: არავირუსული ვექტორი
არავირუსული ვექტორების ტიპები
არაორგანული ნაწილაკები მოიცავს კალციუმის ფოსფატს, სილიციუმს და ოქროს, რომლებიც ხელს უწყობენ უჯრედებში უცხო დნმ-ის მიწოდებას. ლიპიდზე დაფუძნებული ვექტორები, რომლებიც აწვდიან უცხო დნმ-ს, მოიცავს კათიონურ ლიპიდებს, ლიპიდურ ნანოემულსიებს, მყარი ლიპიდური ნანონაწილაკების.პეპტიდზე დაფუძნებულ ვექტორებში უცხო დნმ-ის გადასაცემად გამოიყენება ნარჩენებით მდიდარი კათიონური პეპტიდები, როგორიცაა ლიზინი და არგინინი, რომლებიც მიმაგრებულია პოლიპლექსზე. უფრო მეტიც, პოლიმერზე დაფუძნებული ვექტორები არის კათიონური პოლიმერები, რომლებიც შერეულია უცხო დნმ-თან. პოლიმერზე დაფუძნებული ვექტორები მოიცავს პოლიეთილენიმინს, ქიტოზანს, დენდრიმერებს და პოლიმეთაკრილატს. გარდა ამისა, გულ-სისხლძარღვთა კვლევების უმეტესობა იყენებს არავირუსულ ვექტორებს, როგორც გენის გადაცემის საშუალებას.
რა მსგავსებაა ვირუსულ და არავირუსულ ვექტორებს შორის?
- ვირუსული და არავირუსული ვექტორები არის ორი ტიპის ვექტორი, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება გენურ თერაპიაში.
- ისინი მოლეკულური ბიოლოგიის იარაღებია.
- ორივე მოქმედებს როგორც მიწოდების საშუალება უჯრედებში უცხო დნმ-ის გადასატანად.
- ისინი გენეტიკური ინჟინერიით არიან შემუშავებული უცხო დნმ-ის ეფექტურად გადასაცემად.
რა განსხვავებაა ვირუსულ და არავირუსულ ვექტორებს შორის?
ვირუსული ვექტორები არის გენის მიწოდების საშუალებები, რომლებიც დაფუძნებულია უჯრედში უცხო გენეტიკური მასალის მიწოდებაზე ვირუსული გენომის გამოყენებით, ხოლო არავირუსული ვექტორები არის გენის მიწოდების საშუალებები, რომლებიც დაფუძნებულია უჯრედში უცხო გენეტიკური მასალის მიწოდებაზე არაორგანული ნაწილაკების გამოყენებით. ლიპიდზე დაფუძნებული ვექტორები, პოლიმერზე დაფუძნებული ვექტორები და პეპტიდზე დაფუძნებული ვექტორები.ასე რომ, ეს არის მთავარი განსხვავება ვირუსულ და არავირუსულ ვექტორებს შორის. გარდა ამისა, ვირუსული ვექტორები ბიოლოგიური აგენტებია, ხოლო არავირუსული ვექტორები ქიმიური აგენტები.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა წარმოადგენს განსხვავებებს ვირუსულ და არავირუსულ ვექტორებს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
შეჯამება – ვირუსული vs არავირუსული ვექტორები
ვექტორები მოქმედებენ როგორც მიწოდების მექანიზმები უჯრედებში უცხო გენეტიკური მასალის ეფექტურად მიწოდებისას. გენურ თერაპიაში ამჟამად ორი ტიპის ვექტორია ჩართული. ისინი არიან ვირუსული და არავირუსული ვექტორები. ვირუსული ვექტორები არის სხვადასხვა ტიპის ვირუსები, რომლებიც განვითარებულია უჯრედში უცხო გენეტიკური მასალის გადასატანად ვირუსული გენომის გამოყენებით. არავირუსული ვექტორები არის ქიმიური ვექტორები, როგორიცაა არაორგანული ნაწილაკები, ლიპიდზე დაფუძნებული ვექტორები, პოლიმერზე დაფუძნებული ვექტორები და პეპტიდზე დაფუძნებული ვექტორები და ა.შ., რომლებიც გამოიყენება გენურ თერაპიაში უცხო გენეტიკური მასალის უჯრედებში გადასატანად. ამრიგად, ეს არის შეჯამება იმისა, თუ რა განსხვავებაა ვირუსულ და არავირუსულ ვექტორებს შორის.
