La maggior parte degli studi sulla consegna genica non virale si sono concentrati sull’identificazione dei meccanismi di trasferimento genico nella coltura cellulare 2D. Ma secondo la Biologia Integrativa, poco è compreso sui meccanismi intracellulari coinvolti nel trasferimento genico in una cultura cellulare 3D. Alcuni studi dimostrano che bilanciare la migrazione delle cellule con il tasso di degradazione della matrice migliora il trasferimento genico nelle culture 3D e che le interazioni cellula-matrice possono essere manipolate per modulare il trasferimento genico.

Vari metodi di coltura cellulare 3D sono stati sviluppati e studiati nel tentativo di migliorare i processi di trasfezione. Per esempio, uno studio del 2019 pubblicato su Molecular Therapy: Nucleic Acids ha ottimizzato l’uso di mRNA condensato come alternativa non virale nella produzione di cellule terapeutiche dal midollo osseo dei pazienti. I ricercatori hanno usato la consegna mediata da microparticelle di mRNA complessato, che “ha permesso una maggiore attività metabolica delle cellule e una trasfezione più elevata” in condizioni di cultura, che includeva la cultura 3D, ha riferito Molecular Therapy.

Uno studio del 2018 in Scientific Reports mirava a superare la sfida del silenziamento del gene bersaglio a lungo termine con siRNA nella cultura 3D. Gli scienziati hanno scoperto che il siRNA preparato con i tradizionali media a siero ridotto è stato escluso al confine del matrigel, ma il siRNA formato e consegnato usando un mezzo di cultura standard contenente siero è stato in grado di permeare matrigeli, sferoidi e organoidi.

La trasfezione è una procedura critica per la terapia genica e le applicazioni di medicina rigenerativa. Le cellule 3D giocheranno un ruolo importante nel suo futuro, poiché lo sviluppo di metodi di coltura cellulare 3D sono vitali per l’avanzamento della medicina di precisione e personalizzata.