Ključna razlika između virusnih i nevirusnih vektora je u tome što su virusni vektori genetski modifikovani virusi koji deluju kao prenosioci gena u isporuci stranog genetskog materijala u ćelije koristeći njihov virusni genom, dok su nevirusni vektori hemijski vektori kao što su neorganske čestice, vektori zasnovani na lipidima, vektori na bazi polimera i vektori zasnovani na peptidima i deluju kao prenosioci gena u isporuci stranog genetskog materijala u ćelije.
U genskoj terapiji, strani genetski materijali se unose u pacijenta radi liječenja genetske bolesti. U genskoj terapiji se koriste različite tehnike za uvođenje genetskog materijala izvana u unutrašnjost tijela. To je moguće samo kroz sistem isporuke koji se zove vektor. Vector je mikroskopski kamion za dostavu koji transportuje strani genetski materijal u ciljnu ćeliju. Postoje dvije vrste vektora koji se obično koriste u genskoj terapiji. Oni su virusni i nevirusni vektori.
Šta su virusni vektori?
Virusni vektori su alati molekularne biologije koji se obično koriste za isporuku stranog genetskog materijala u ćelije. Ovaj proces se može izvesti korištenjem živog organizma (in vivo) ili korištenjem ćelijske kulture. Virusi imaju specijalizirane molekularne mehanizme koji obično isporučuju svoje genome u stanice koje inficiraju. Transdukcija je mehanizam koji virusi koriste za isporuku svog genetskog materijala u ćelije domaćina. Ćelije zaražene virusom poznate su kao transducirane ćelije. Ovaj mehanizam transdukcije može se razviti u koristan alat u genskoj terapiji. Metodu isporuke gena baziranu na virusnim vektorima prvi je upotrijebio 1970-ih američki biohemičar Paul Berg. Koristio je modificirani SV40 genom koji sadrži DNK iz bakteriofaga λ da inficira ćelije bubrega koje se održavaju u ćelijskim kulturama. Pored molekularne biologije i genske terapije, virusni vektori se također koriste u razvoju vakcina.
Slika 01: Viralni vektor
Virusni vektori bi trebali posjedovati nekoliko ključnih svojstava da bi djelovali kao vektori. Oni bi normalno trebali biti sigurni, nisko toksični, stabilni, specifični za tip ćelije i lako identificirani nakon transdukcije.
Vrste virusnih vektora
Postoje brojni virusni vektori koji se trenutno koriste u različite svrhe. Neki primjeri su retrovirusni vektor, lentivirusni vektor, adenovirusni vektor, adeno povezan virusni vektor i biljni virusni vektor (virus mozaika duhana). Ponekad se hibridni vektori koriste i u genetskom inženjeringu. Hibridni vektori su vektorski virusi koji su genetski modifikovani da imaju kvalitete više od jednog virusnog vektora.
Šta su nevirusni vektori?
Nevirusni vektori su prenosioci gena koji su neorganske čestice, vektori na bazi lipida, vektori na bazi polimera i vektori zasnovani na peptidima. Normalno, nevirusni vektori su korisni za isporuku različitih tipova nukleinskih kiselina, uključujući malu DNK (oligodeoksinukleotidi), veliku DNK (plazmidnu DNK) i RNK (ribozime, Si RNA ili mRNA). Postoje različite metode nevirusne vektorske isporuke.
Slika 02: Nevirusni vektor
Vrste nevirusnih vektora
Neorganske čestice uključuju kalcijum fosfat, silicijum dioksid i zlato koji olakšavaju isporuku strane DNK u ćelije. Vektori zasnovani na lipidima koji isporučuju stranu DNK uključuju kationske lipide, lipidne nanoemulzije, čvrste lipidne nanočestice. U vektorima baziranim na peptidima, kationski peptidi bogati ostacima poput lizina i arginina vezani za polipleks se koriste za isporuku strane DNK. Štaviše, vektori na bazi polimera su katjonski polimeri pomiješani sa stranom DNK. Vektori na bazi polimera uključuju polietilenimin, hitozan, dendrimere i polimetakrilat. Nadalje, većina kardiovaskularnih studija koristi nevirusne vektore kao način prijenosa gena.
Koje su sličnosti između virusnih i nevirusnih vektora?
- Virusni i nevirusni vektori su dvije vrste vektora koji se normalno koriste u genskoj terapiji.
- Oni su alati molekularne biologije.
- Oba deluju kao transportna sredstva u prenošenju strane DNK u ćelije.
- Oni su genetski modifikovani da efikasno isporuče strani DNK.
Koja je razlika između virusnih i nevirusnih vektora?
Virusni vektori su sredstva za isporuku gena koja se zasnivaju na isporuci stranog genetskog materijala u ćeliju korištenjem virusnog genoma dok su nevirusni vektori prijenosnici gena koji se zasnivaju na isporuci stranog genetskog materijala u ćeliju korištenjem neorganskih čestica, vektori na bazi lipida, vektori na bazi polimera i vektori na bazi peptida. Dakle, ovo je ključna razlika između virusnih i nevirusnih vektora. Nadalje, virusni vektori su biološki agensi, dok su nevirusni vektori hemijski agensi.
Sljedeća infografika predstavlja razlike između virusnih i nevirusnih vektora u obliku tabele za usporedbu.
Sažetak – virusni vs nevirusni vektori
Vektori deluju kao transportna sredstva u efikasnom donošenju stranog genetskog materijala u ćelije. Dvije vrste vektora trenutno su uključene u gensku terapiju. Oni su virusni i nevirusni vektori. Virusni vektori su različite vrste virusa razvijene za isporuku stranog genetskog materijala u ćeliju korištenjem virusnog genoma. Nevirusni vektori su hemijski vektori kao što su neorganske čestice, vektori na bazi lipida, vektori na bazi polimera i vektori na bazi peptida, itd., koji se koriste u genskoj terapiji za isporuku stranog genetskog materijala u ćelije. Dakle, ovo je sažetak razlike između virusnih i nevirusnih vektora.
