Ključna razlika između virusnih i nevirusnih vektora je u tome što su virusni vektori genetski modificirani virusi koji djeluju kao prijenosnici gena u isporuci stranog genetskog materijala u stanice pomoću svog virusnog genoma, dok su nevirusni vektori kemijski vektori kao što su anorganske čestice, vektori temeljeni na lipidima, vektori temeljeni na polimerima i vektori temeljeni na peptidima i djeluju kao prijenosnici gena u isporuci stranog genetskog materijala u stanice.
U genskoj terapiji strani genetski materijali uvode se u pacijenta kako bi se liječila genetska bolest. U genskoj terapiji koriste se različite tehnike za uvođenje genetskog materijala izvana u unutrašnjost tijela. To je moguće samo putem sustava isporuke koji se zove vektor. Vektor je mikroskopski kamion za dostavu koji prenosi strani genetski materijal u ciljnu stanicu. Postoje dvije vrste vektora koji se obično koriste u genskoj terapiji. Oni su virusni i nevirusni vektori.
Što su virusni vektori?
Virusni vektori alati su molekularne biologije koji se obično koriste za isporuku stranog genetskog materijala u stanice. Ovaj se proces može izvesti pomoću živog organizma (in vivo) ili pomoću stanične kulture. Virusi imaju specijalizirane molekularne mehanizme koji obično dostavljaju svoje genome u stanice koje inficiraju. Transdukcija je mehanizam koji virusi koriste za isporuku svog genetskog materijala u stanice domaćina. Stanice zaražene virusom poznate su kao transducirane stanice. Ovaj mehanizam transdukcije može se razviti u koristan alat u genskoj terapiji. Metodu dostave gena temeljenu na virusnom vektoru prvi je upotrijebio 1970-ih američki biokemičar Paul Berg. Koristio je modificirani genom SV40 koji je sadržavao DNK iz bakteriofaga λ da zarazi bubrežne stanice koje se održavaju u staničnoj kulturi. Uz molekularnu biologiju i gensku terapiju, virusni vektori također se koriste u razvoju cjepiva.
Slika 01: Virusni vektor
Virusni vektori trebaju posjedovati nekoliko ključnih svojstava kako bi djelovali kao vektori. Obično bi trebale biti sigurne, nisko toksične, stabilne, specifične za vrstu stanice i lako identificirane nakon transdukcije.
Vrste virusnih vektora
Postoje brojni virusni vektori koji se trenutno koriste u razne svrhe. Neki primjeri su retrovirusni vektor, lentivirusni vektor, adenovirusni vektor, adeno povezani virusni vektor i biljni virusni vektor (virus mozaika duhana). Ponekad se hibridni vektori koriste iu genetičkom inženjeringu. Hibridni vektori su vektorski virusi koji su genetski modificirani da imaju kvalitete više od jednog virusnog vektora.
Što su nevirusni vektori?
Nevirusni vektori su prijenosnici gena koji su anorganske čestice, vektori na bazi lipida, vektori na bazi polimera i vektori na bazi peptida. Obično su nevirusni vektori korisni u isporuci različitih vrsta nukleinskih kiselina, uključujući malu DNA (oligodeoksinukleotide), veliku DNA (plazmidnu DNA) i RNA (ribozime, Si RNA ili mRNA). Postoje različiti nevirusni vektorski načini dostave.
Slika 02: Nevirusni vektor
Vrste nevirusnih vektora
Anorganske čestice uključuju kalcijev fosfat, silicij i zlato koje olakšavaju dostavu strane DNK do stanica. Vektori temeljeni na lipidima koji isporučuju stranu DNA uključuju kationske lipide, lipidne nanoemulzije, čvrste lipidne nanočestice. U vektorima koji se temelje na peptidima, kationski peptidi bogati ostacima poput lizina i arginina vezani za polipleks koriste se za isporuku strane DNK. Štoviše, vektori na bazi polimera su kationski polimeri pomiješani sa stranom DNA. Vektori na bazi polimera uključuju polietilenimin, kitozan, dendrimere i polimetakrilat. Nadalje, većina kardiovaskularnih ispitivanja 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 obično koriste u genskoj terapiji.
- Oni su alati molekularne biologije.
- Oboje djeluju kao vozila za dostavu u prijenosu strane DNK u stanice.
- Oni su genetski modificirani za učinkovitu isporuku strane DNK.
Koja je razlika između virusnih i nevirusnih vektora?
Virusni vektori su prijenosnici gena koji se temelje na isporuci stranog genetskog materijala u stanicu korištenjem virusnog genoma, dok su nevirusni vektori prijenosnici gena koji se temelje na isporuci stranog genetskog materijala u stanicu pomoću anorganskih 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 kemijski agensi.
Infografika u nastavku predstavlja razlike između virusnih i nevirusnih vektora u obliku tablice za usporedbu.
Sažetak – virusni naspram nevirusnih vektora
Vektori djeluju kao vozila za dostavu u učinkovitoj isporuci stranog genetskog materijala u stanice. Dvije vrste vektora trenutno su uključene u gensku terapiju. Oni su virusni i nevirusni vektori. Virusni vektori su različite vrste virusa razvijenih za isporuku stranog genetskog materijala u stanicu pomoću virusnog genoma. Nevirusni vektori su kemijski vektori kao što su anorganske 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 stanice. Dakle, ovo je sažetak razlike između virusnih i nevirusnih vektora.
