Muitos estudos sobre a entrega de genes não virais se concentraram na identificação de mecanismos de transferência de genes na cultura celular 2D. Mas de acordo com a Biologia Integrativa, pouco se entende sobre os mecanismos intracelulares envolvidos na transferência de genes em uma cultura de células em 3D. Alguns estudos mostram que o equilíbrio da migração celular com a degradação da taxa de matriz aumenta a transferência genética em culturas 3D e que as interações célula-matriz podem ser manipuladas para modular a transferência genética.

Vários métodos de cultura celular 3D foram desenvolvidos e estudados em tentativas de melhorar os processos de transferência. Por exemplo, um estudo publicado em 2019 na Molecular Therapy: Ácidos Nucleicos otimizou o uso do mRNA condensado como uma alternativa não viral na produção de células terapêuticas a partir da medula óssea dos pacientes. Os pesquisadores utilizaram a liberação mediada por micropartículas de mRNA complexado, que “possibilitou maior atividade metabólica celular e maior transfecção” em condições de cultura, o que incluiu a cultura em 3D, relatado em Terapia Molecular.

A 2018 estudo em Relatórios Científicos com o objetivo de superar o desafio do silenciamento do gene alvo a longo prazo com siRNA em cultura 3D. Os cientistas descobriram que o siRNA preparado com meios tradicionais de soro reduzido foi excluído no limite do matrigel, mas o siRNA formado e fornecido usando um meio de cultura padrão contendo soro foi capaz de permear matrigels, esferóides e organóides.

Transfecção é um procedimento crítico para aplicações em terapia gênica e medicina regenerativa. As células 3D desempenharão um papel importante no seu futuro, uma vez que o desenvolvimento de métodos de cultura celular 3D são vitais para o avanço da medicina de precisão e personalizada.