Nøgleforskellen mellem virale og ikke-virale vektorer er, at virale vektorer er gensplejsede vira, der fungerer som genleveringsbærere ved at levere fremmed genetisk materiale ind i celler ved at bruge deres virale genom, mens ikke-virale vektorer er kemiske vektorer såsom uorganiske partikler, lipidbaserede vektorer, polymerbaserede vektorer og peptidbaserede vektorer og fungerer som genleveringsvehikler ved levering af fremmed genetisk materiale ind i celler.
I genterapi indføres fremmede genetiske materialer i en patient for at behandle en genetisk sygdom. Forskellige teknikker bruges i genterapi til at indføre genetisk materiale fra ydersiden til indersiden af kroppen. Det er kun muligt gennem et leveringssystem kaldet en vektor. Vector er en mikroskopisk leveringsvogn, der transporterer fremmed genetisk materiale ind i en målcelle. Der er to typer vektorer, der norm alt anvendes i genterapi. De er virale og ikke-virale vektorer.
Hvad er virale vektorer?
Virale vektorer er molekylærbiologiske værktøjer, der almindeligvis bruges til at levere fremmed genetisk materiale ind i celler. Denne proces kan udføres ved at bruge en levende organisme (in vivo) eller ved at bruge cellekultur. Vira har specialiserede molekylære mekanismer, som norm alt leverer deres genomer ind i de celler, de inficerer. Transduktion er den mekanisme, som vira bruger til at levere deres genetiske materiale til værtsceller. De virusinficerede celler er kendt som transducerede celler. Denne transduktionsmekanisme kan udvikles til et nyttigt værktøj i genterapi. Viral vektor-baseret genleveringsmetode blev første gang brugt i 1970'erne af den amerikanske biokemiker Paul Berg. Han brugte et modificeret SV40-genom, der indeholdt DNA fra bakteriofag λ til at inficere nyreceller holdt i cellekulturer. Ud over molekylærbiologi og genterapi bruges virale vektorer også til udvikling af vacciner.
Figur 01: Viral vektor
Virale vektorer bør have flere nøgleegenskaber for at kunne fungere som vektorer. De skal norm alt være sikre, lavt toksiske, stabile, celletypespecifikke og lette at identificere efter transduktion.
Typer af virale vektorer
Der er adskillige virale vektorer, der i øjeblikket bruges til forskellige formål. Nogle eksempler er retroviral vektor, lentiviral vektor, adenoviral vektor, adenoassocieret viral vektor og planteviral vektor (tobaksmosaikvirus). Nogle gange bruges hybridvektorer også i genteknologi. Hybridvektorerne er vektorvira, der er gensplejset til at have kvaliteter af mere end én viral vektor.
Hvad er ikke-virale vektorer?
Nonvirale vektorer er genleveringsvehikler, der er uorganiske partikler, lipidbaserede vektorer, polymerbaserede vektorer og peptidbaserede vektorer. Norm alt er ikke-virale vektorer nyttige til levering af forskellige typer nukleinsyrer, herunder lille DNA (oligodeoxynukleotider), stort DNA (plasmid-DNA) og RNA (ribozymer, Si-RNA eller mRNA). Der er forskellige ikke-virale vektorleveringsmetoder.
Figur 02: Nonviral Vector
Typer af ikke-virale vektorer
Uorganiske partikler omfatter calciumphosphat, silica og guld, der letter levering af fremmed DNA til celler. Lipid-baserede vektorer, der leverer fremmed DNA, omfatter kationiske lipider, lipid nanoemulsioner, faste lipid nanopartikler. I peptidbaserede vektorer bruges kationiske peptider rige på rester som lysin og arginin knyttet til en polypleks til at levere fremmed DNA. Desuden er polymerbaserede vektorer kationiske polymerer blandet med fremmed DNA. Polymer-baserede vektorer omfatter polyethylenimin, chitosan, dendrimerer og polymethacrylat. Desuden bruger de fleste kardiovaskulære forsøg ikke-virale vektorer som en metode til genoverførsel.
Hvad er lighederne mellem virale og ikke-virale vektorer?
- Virale og ikke-virale vektorer er to typer vektorer, der norm alt bruges i genterapi.
- De er værktøjer inden for molekylærbiologi.
- Begge fungerer som transportmidler ved overførsel af fremmed DNA til celler.
- De er gensplejset til at levere fremmed DNA effektivt.
Hvad er forskellen mellem virale og ikke-virale vektorer?
Virale vektorer er genleveringsvehikler, der er baseret på levering af fremmed genetisk materiale ind i en celle ved at bruge et vir alt genom, mens ikkevirale vektorer er genleveringsvehikler, der er baseret på levering af fremmed genetisk materiale ind i en celle ved at bruge uorganiske partikler, lipidbaserede vektorer, polymerbaserede vektorer og peptidbaserede vektorer. Så dette er den vigtigste forskel mellem virale og ikke-virale vektorer. Desuden er virale vektorer biologiske agenser, mens ikke-virale vektorer er kemiske agenser.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem virale og ikke-virale vektorer i tabelform til sammenligning side om side.
Oversigt – virale vs ikke-virale vektorer
Vektorer fungerer som transportmidler til at levere fremmed genetisk materiale til celler effektivt. To typer vektorer er i øjeblikket involveret i genterapi. De er virale og ikke-virale vektorer. Virale vektorer er forskellige typer vira udviklet til at levere fremmed genetisk materiale ind i en celle ved at bruge et vir alt genom. Ikke-virale vektorer er kemiske vektorer såsom uorganiske partikler, lipidbaserede vektorer, polymerbaserede vektorer og peptidbaserede vektorer osv., der anvendes i genterapi til at levere fremmed genetisk materiale ind i celler. Dette er således opsummeringen af, hvad der er forskellen mellem virale og ikke-virale vektorer.
