Większość badań nad niewirusowym przenoszeniem genów koncentrowała się na identyfikacji mechanizmów transferu genów w hodowli komórkowej 2D. Jednak według Integrative Biology, niewiele wiadomo na temat wewnątrzkomórkowych mechanizmów zaangażowanych w transfer genów w kulturze komórkowej 3D. Niektóre badania pokazują, że równoważenie migracji komórek z tempem degradacji macierzy zwiększa transfer genów w hodowlach 3D i że interakcje komórka-matryca mogą być manipulowane w celu modulowania transferu genów.

Różne metody hodowli komórek 3D zostały opracowane i zbadane w próbach zwiększenia procesów transfekcji. Na przykład, badanie z 2019 roku opublikowane w Molecular Therapy: Nucleic Acids zoptymalizowało wykorzystanie skondensowanego mRNA jako niewirusowej alternatywy w produkcji komórek terapeutycznych ze szpiku kostnego pacjentów. Badacze wykorzystali mikrocząsteczkowe dostarczanie skompleksowanego mRNA, które “umożliwiło wyższą aktywność metaboliczną komórek i wyższą transfekcję” w warunkach hodowlanych, które obejmowały kulturę 3D, donosi Molecular Therapy.

Badanie z 2018 r. w Scientific Reports miało na celu przezwyciężenie wyzwania związanego z długoterminowym wyciszaniem genów docelowych za pomocą siRNA w kulturze 3D. Naukowcy odkryli, że siRNA przygotowane przy użyciu tradycyjnych mediów o zmniejszonej zawartości surowicy zostały wykluczone na granicy matrigel, ale siRNA utworzone i dostarczone przy użyciu standardowego medium hodowlanego zawierającego surowicę były w stanie przeniknąć przez matrigele, sferoidy i organoidy.

Transfekcja jest krytyczną procedurą dla zastosowań w terapii genowej i medycynie regeneracyjnej. Komórki 3D będą odgrywać ważną rolę w jej przyszłości, ponieważ rozwój metod hodowli komórek 3D jest niezbędny dla rozwoju medycyny precyzyjnej i spersonalizowanej.