La differenza chiave tra vettori virali e non virali è che i vettori virali sono virus geneticamente modificati che agiscono come veicoli di consegna genica nel fornire materiale genetico estraneo nelle cellule utilizzando il loro genoma virale, mentre i vettori non virali sono vettori chimici come particelle inorganiche, vettori a base di lipidi, vettori a base di polimeri e vettori a base di peptidi e agiscono come veicoli di rilascio genico nel fornire materiale genetico estraneo nelle cellule.
Nella terapia genica, materiale genetico estraneo viene introdotto in un paziente per curare una malattia genetica. Nella terapia genica vengono utilizzate varie tecniche per introdurre materiale genetico dall'esterno all'interno del corpo. È possibile solo attraverso un sistema di consegna chiamato vettore. Vector è un camion di consegna microscopico che trasporta materiale genetico estraneo in una cellula bersaglio. Esistono due tipi di vettori normalmente utilizzati nella terapia genica. Sono vettori virali e non virali.
Cosa sono i vettori virali?
I vettori virali sono strumenti di biologia molecolare comunemente usati per fornire materiale genetico estraneo nelle cellule. Questo processo può essere eseguito utilizzando un organismo vivente (in vivo) o utilizzando la coltura cellulare. I virus hanno meccanismi molecolari specializzati di solito per trasportare i loro genomi nelle cellule che infettano. La trasduzione è il meccanismo utilizzato dai virus per fornire il loro materiale genetico nelle cellule ospiti. Le cellule virali infette sono conosciute come cellule trasdotte. Questo meccanismo di trasduzione può essere sviluppato in uno strumento utile nella terapia genica. Il metodo di somministrazione del gene basato su vettori virali è stato utilizzato per la prima volta negli anni '70 dal biochimico americano Paul Berg. Ha usato un genoma SV40 modificato contenente il DNA del batteriofago λ per infettare le cellule renali mantenute nelle colture cellulari. Oltre alla biologia molecolare e alla terapia genica, i vettori virali vengono utilizzati anche nello sviluppo del vaccino.
Figura 01: vettore virale
I vettori virali dovrebbero possedere diverse proprietà chiave per agire come vettori. Normalmente dovrebbero essere sicuri, poco tossici, stabili, specifici per tipo cellulare e facilmente identificabili dopo la trasduzione.
Tipi di vettori virali
Ci sono numerosi vettori virali attualmente utilizzati per vari scopi. Alcuni esempi sono il vettore retrovirale, il vettore lentivirale, il vettore adenovirale, il vettore virale adeno associato e il vettore virale vegetale (virus del mosaico del tabacco). A volte, i vettori ibridi vengono utilizzati anche nell'ingegneria genetica. I vettori ibridi sono virus vettoriali geneticamente modificati per avere le qualità di più di un vettore virale.
Cosa sono i vettori non virali?
I vettori non virali sono veicoli di rilascio genico che sono particelle inorganiche, vettori basati su lipidi, vettori basati su polimeri e vettori basati su peptidi. Normalmente, i vettori non virali sono utili per fornire diversi tipi di acidi nucleici, inclusi DNA piccolo (oligodeossinucleotidi), DNA grande (DNA plasmidico) e RNA (ribozimi, Si RNA o mRNA). Esistono vari metodi di somministrazione di vettori non virali.
Figura 02: vettore non virale
Tipi di vettori non virali
Le particelle inorganiche includono fosfato di calcio, silice e oro che facilitano la consegna del DNA estraneo alle cellule. I vettori a base di lipidi che forniscono DNA estraneo includono lipidi cationici, nanoemulsioni lipidiche, nanoparticelle lipidiche solide. Nei vettori a base di peptidi, i peptidi cationici ricchi di residui come lisina e arginina attaccati a un poliplex vengono utilizzati per fornire DNA estraneo. Inoltre, i vettori a base di polimeri sono polimeri cationici mescolati con DNA estraneo. I vettori a base di polimeri includono polietilenimmina, chitosano, dendrimeri e polimetacrilato. Inoltre, la maggior parte degli studi cardiovascolari utilizza vettori non virali come modalità di trasferimento genico.
Quali sono le somiglianze tra vettori virali e non virali?
- I vettori virali e non virali sono due tipi di vettori normalmente utilizzati nella terapia genica.
- Sono strumenti di biologia molecolare.
- Entrambi agiscono come veicoli di consegna nel trasferimento di DNA estraneo nelle cellule.
- Sono geneticamente modificati per fornire in modo efficace il DNA estraneo.
Qual è la differenza tra vettori virali e non virali?
I vettori virali sono veicoli di consegna genica che si basano sulla consegna di materiale genetico estraneo in una cellula usando un genoma virale mentre i vettori non virali sono veicoli di consegna genica che si basano sulla consegna di materiale genetico estraneo in una cellula usando particelle inorganiche, vettori basati su lipidi, vettori basati su polimeri e vettori basati su peptidi. Quindi, questa è la differenza chiave tra vettori virali e non virali. Inoltre, i vettori virali sono agenti biologici, mentre i vettori non virali sono agenti chimici.
L'infografica qui sotto presenta le differenze tra vettori virali e non virali in forma tabellare per un confronto fianco a fianco.
Riepilogo – Vettori virali e non virali
I vettori agiscono come veicoli di consegna nel fornire materiale genetico estraneo nelle cellule in modo efficiente. Due tipi di vettori sono attualmente coinvolti nella terapia genica. Sono vettori virali e non virali. I vettori virali sono vari tipi di virus sviluppati per fornire materiale genetico estraneo in una cellula utilizzando un genoma virale. I vettori non virali sono vettori chimici come particelle inorganiche, vettori a base di lipidi, vettori a base di polimeri e vettori a base di peptidi, ecc., utilizzati nella terapia genica per fornire materiale genetico estraneo nelle cellule. Quindi, questo è il riassunto di qual è la differenza tra vettori virali e non virali.
