La entrega de genes es el proceso de entregar genes diana al núcleo de una célula diana .
El proceso consta de los siguientes pasos:
El vector más simple para un gen es un ADN plásmido circular de varios miles de pares de bases , creado por ingeniería genética . El plásmido contiene el gen objetivo y su promotor , así como varias secuencias reguladoras y de señalización necesarias para la síntesis de grandes cantidades de ARNm completo y proteína objetivo. Además de estos componentes, el plásmido contiene secuencias de servicio y genes, gracias a los cuales puede propagarse en células bacterianas . En la terapia génica, el ADN plasmídico a menudo se denomina "ADN desnudo" (ADN desnudo), lo que significa que el gen no se coloca en un nanocontenedor protector. La eficiencia de la transferencia de genes a través del "ADN desnudo" es baja, sin embargo, los nanocontenedores no se introducen en el cuerpo , cuyos efectos biológicos no siempre son predecibles.
Para aumentar la eficiencia de la entrega de genes en las células, se propone utilizar vectores virales (adenovirales, lentivirales, etc.) y vectores no virales ( liposomas , dendrímeros , complejos ADN-lípidos, etc.). La entrega dirigida está determinada por la presencia en la superficie de los vectores de moléculas especiales que son reconocidas por los receptores en las células objetivo. Tales moléculas pueden ser proteínas de la cápside viral reconocidas por los receptores de la membrana celular , anticuerpos contra los antígenos de la superficie celular incrustados en la membrana de los liposomas, moléculas de ácido fólico que son fuertemente capturadas por las células tumorales. El ADN de los genes terapéuticos puede entrar directamente en el citoplasma de la célula, por ejemplo, cuando un liposoma se fusiona con la membrana citoplasmática. Según otro escenario, la membrana celular en el sitio de unión del vector se retrae (invagina) y se une al citoplasma, formando una vesícula de membrana ( endosoma ). Los endosomas luego se fusionan con otras vesículas , sin embargo, con la ayuda de algunas técnicas físico-químicas, es posible liberar los genes introducidos directamente en el citoplasma. Estos genes ingresan al núcleo durante la división celular, cuando la membrana nuclear desaparece y se vuelve a formar, y parte del ADN introducido termina en el núcleo. Los vectores lentivirales tienen una proteína especial que ayuda a importar el genoma del ARN viral y su gen terapéutico al núcleo a través de los poros nucleares. Debido a esta propiedad, los vectores lentivirales pueden introducir genes en los núcleos de células que no se dividen o que se dividen raramente, como neuronas , células del músculo cardíaco, células madre . La entrada de un gen en el núcleo es necesaria para que se integre en el genoma celular y empiece a funcionar como parte del mismo. En el caso de un genoma de ARN lentiviral, primero se convierte en un genoma de ADN mediante enzimas virales y nucleares. Los genes que no se integran en el genoma aún deben llegar al núcleo, porque existen sistemas enzimáticos para la síntesis y procesamiento de ARNm, con los que luego se sintetizará la proteína requerida en el citoplasma.