Viral ve viral olmayan vektörler arasındaki temel fark, viral vektörlerin, viral genomlarını kullanarak hücrelere yabancı genetik materyalin verilmesinde gen dağıtım araçları olarak işlev gören genetik olarak tasarlanmış virüsler olmaları, viral olmayan vektörlerin ise inorganik parçacıklar gibi kimyasal vektörler olmasıdır., lipid bazlı vektörler, polimer bazlı vektörler ve peptit bazlı vektörler ve yabancı genetik materyalin hücrelere verilmesinde gen dağıtım araçları olarak işlev görürler.
Gen terapisinde, genetik bir hastalığı tedavi etmek için hastaya yabancı genetik materyaller verilir. Gen terapisinde genetik materyali vücudun dışından içine sokmak için çeşitli teknikler kullanılır. Sadece vektör adı verilen bir dağıtım sistemi ile mümkündür. Vektör, yabancı genetik materyali bir hedef hücreye taşıyan mikroskobik bir dağıtım aracıdır. Normalde gen terapisinde kullanılan iki tip vektör vardır. Viral ve viral olmayan vektörlerdir.
Viral Vektörler nedir?
Viral vektörler, yabancı genetik materyali hücrelere iletmek için yaygın olarak kullanılan moleküler biyoloji araçlarıdır. Bu işlem, canlı bir organizma kullanılarak (in vivo) veya hücre kültürü kullanılarak gerçekleştirilebilir. Virüsler, genellikle genomlarını enfekte ettikleri hücrelere iletmek için özel moleküler mekanizmalara sahiptir. Transdüksiyon, virüslerin genetik materyallerini konakçı hücrelere iletmek için kullandıkları mekanizmadır. Viral enfekte hücreler, dönüştürülmüş hücreler olarak bilinir. Bu transdüksiyon mekanizması, gen terapisinde faydalı bir araca dönüştürülebilir. Viral vektör tabanlı gen dağıtım yöntemi ilk olarak 1970'lerde Amerikalı biyokimyacı Paul Berg tarafından kullanıldı. Hücre kültürlerinde korunan böbrek hücrelerini enfekte etmek için bakteriyofaj λ'dan DNA içeren modifiye edilmiş bir SV40 genomu kullandı. Moleküler biyoloji ve gen terapisine ek olarak, aşı geliştirmede viral vektörler de kullanılmaktadır.
Şekil 01: Viral Vektör
Viral vektörler, vektör olarak hareket edebilmek için birkaç temel özelliğe sahip olmalıdır. Normalde güvenli, düşük toksik, stabil, hücre tipine özgü olmalı ve transdüksiyondan sonra kolayca tanımlanabilmelidirler.
Viral Vektör Türleri
Şu anda çeşitli amaçlar için kullanılan çok sayıda viral vektör vardır. Bazı örnekler retroviral vektör, lentiviral vektör, adenoviral vektör, adeno bağlantılı viral vektör ve bitki viral vektörüdür (tütün mozaik virüsü). Bazen melez vektörler genetik mühendisliğinde de kullanılır. Hibrit vektörler, birden fazla viral vektörün niteliklerine sahip olacak şekilde genetik olarak tasarlanmış vektör virüsleridir.
Viral Olmayan Vektörler nelerdir?
Viral olmayan vektörler, inorganik parçacıklar, lipid bazlı vektörler, polimer bazlı vektörler ve peptit bazlı vektörler olan gen dağıtım araçlarıdır. Normal olarak viral olmayan vektörler, küçük DNA (oligodeoksinükleo titler), büyük DNA (plazmit DNA) ve RNA (ribozimler, Si RNA veya mRNA) dahil olmak üzere farklı nükleik asit tiplerinin verilmesinde faydalıdır. Çeşitli viral olmayan vektör dağıtım yöntemleri vardır.
Şekil 02: Viral Olmayan Vektör
Viral Olmayan Vektör Türleri
İnorganik parçacıklar, hücrelere yabancı DNA iletimini kolaylaştıran kalsiyum fosfat, silika ve altın içerir. Yabancı DNA ileten lipid bazlı vektörler arasında katyonik lipidler, lipid nanoemülsiyonları, katı lipid nanoparçacıkları bulunur. Peptid bazlı vektörlerde, bir poliplekse bağlı lizin ve arginin gibi kalıntılar bakımından zengin katyonik pep titler, yabancı DNA'yı iletmek için kullanılır. Ayrıca polimer bazlı vektörler, yabancı DNA ile karıştırılmış katyonik polimerlerdir. Polimer bazlı vektörler arasında polietilenimin, kitosan, dendrimerler ve polimetakrilat bulunur. Ayrıca, çoğu kardiyovasküler deneme, viral olmayan vektörleri bir gen aktarımı modu olarak kullanır.
Viral ve Viral Olmayan Vektörler Arasındaki Benzerlikler Nelerdir?
- Viral ve viral olmayan vektörler, normalde gen terapisinde kullanılan iki tür vektördür.
- Onlar moleküler biyolojinin araçlarıdır.
- Her ikisi de yabancı DNA'nın hücrelere aktarılmasında dağıtım aracı görevi görür.
- Yabancı DNA'yı etkili bir şekilde iletmek için genetik olarak tasarlandılar.
Viral ve Viral Olmayan Vektörler Arasındaki Fark Nedir?
Viral vektörler, bir viral genom kullanılarak yabancı genetik materyalin bir hücreye verilmesine dayanan gen taşıma araçlarıdır, viral olmayan vektörler ise inorganik partiküller kullanılarak yabancı genetik materyalin bir hücreye verilmesine dayanan gen dağıtım araçlarıdır, lipid bazlı vektörler, polimer bazlı vektörler ve peptit bazlı vektörler. Bu, viral ve viral olmayan vektörler arasındaki temel farktır. Ayrıca viral vektörler biyolojik ajanlardır, viral olmayan vektörler ise kimyasal ajanlardır.
Aşağıdaki infografik, viral ve viral olmayan vektörler arasındaki farkları yan yana karşılaştırma için tablo şeklinde sunar.
Özet – Viral ve Viral Olmayan Vektörler
Vektörler, yabancı genetik materyalin hücrelere verimli bir şekilde iletilmesinde dağıtım araçları görevi görür. Şu anda gen terapisinde iki tip vektör yer almaktadır. Viral ve viral olmayan vektörlerdir. Viral vektörler, bir viral genom kullanarak yabancı genetik materyali bir hücreye vermek için geliştirilmiş çeşitli virüs türleridir. Viral olmayan vektörler, yabancı genetik materyali hücrelere vermek için gen terapisinde kullanılan inorganik partiküller, lipid bazlı vektörler, polimer bazlı vektörler ve peptit bazlı vektörler vb. gibi kimyasal vektörlerdir. Bu nedenle, viral ve viral olmayan vektörler arasındaki farkın özeti budur.
