非ウイルス性遺伝子導入に関するほとんどの研究は、2D細胞培養における遺伝子導入メカニズムの特定に焦点を当てています。 しかし、Integrative Biology によると、3D 細胞培養における遺伝子導入に関与する細胞内メカニズムについては、ほとんど理解されていません。 いくつかの研究では、細胞の移動とマトリックスの分解速度のバランスをとることで、3D培養における遺伝子導入が促進され、細胞-マトリックスの相互作用を操作して遺伝子導入を調節できることを示しています

トランスフェクションプロセスを強化する試みとして、さまざまな3D細胞培養法が開発・研究されています。 例えば、Molecular Therapyに掲載された2019年の研究。 Nucleic Acidsは、患者の骨髄から治療用細胞を生産する際の非ウイルス代替物として、凝縮されたmRNAの使用を最適化しました。 研究者たちは、複合化mRNAの微粒子媒介送達を使用し、3D培養を含む培養条件において「より高い細胞代謝活性と高いトランスフェクションを可能にした」とMolecular Therapyは報告しています

Scientific Reportsの2018年の研究は、3D培養におけるsiRNAによる長期の標的遺伝子サイレンシングという課題の克服を目指したものです。 科学者たちは、従来の還元血清培地で調製したsiRNAはマトリゲル境界で排除されたが、標準的な血清含有培養液を使って形成・送達したsiRNAはマトリゲル、スフェロイド、オルガノイドに浸透することができることを発見しました」

トランスフェクションは遺伝子治療と再生医療アプリケーションに不可欠な手順です。 精密医療や個別化医療の進展には3次元細胞培養法の開発が不可欠であることから、3次元細胞はその将来において重要な役割を担うことになるであろう。

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