Mikroboti, bakteriální přepravci nanočástic

Velkou výzvou pro genovou terapii je hledání způsobu, jímž by se do cílové buňky dala dopravit genetická informace, která zajistí tvorbu proteinů potřebných k léčbě choroby. Badatelé z Purdueovy univerzity v Indianě přišli na to, že by užitečným dopravním prostředkem mohly být bakterie Listeria monocytogenes, na jejichž povrch je chemicky připojen „náklad“ – nanočástice s DNA. Prokázali, že tito bakteriální přepravci – mikroboti – dovedou v těle myši „rozvážet“ nanočástice různě velké (např. 40 a 200 nm). Po průniku do buňky se nanočástice vlivem nižšího pH uvolní, přinesené geny se přepíší a způsobí expresi několika modelových proteinů. Infekci buněk způsobenou bakteriální invazí lze zastavit pomocí antibiotik. Kromě DNA se může v nanočásticích přepravovat i jiný materiál, třeba fluorescenční barvivo, které umožní sledovat průnik mikrobotů do buněk.

Výzkum v této oblasti navazuje na starší koncept bakteriofekce, kdy bakterie přenášejí genetickou informaci uvnitř sebe a DNA je řízeně uvolněna podáním antibiotik. Připojení nanočástic na povrch bakterií je však mnohem jednodušší a umožňuje dopravit do buněk větší množství v podstatě libovolného nanomateriálu. Dalším možným způsobem je přeprava DNA pomocí virových kapsid, jejichž průnik do buněk je spolehlivý, avšak těžko lze vyloučit přítomnost nepatrného množství funkčního viru.

Mikroboti jsou tedy alternativou k starším postupům a otevírají jednu z cest pro nanomedicínu a biomedicinální nanorobotiku. (Nature Nanotechnology 2, 441–449, 2007)