La mayoría de los estudios sobre la entrega de genes no virales se han centrado en la identificación de los mecanismos de transferencia de genes en el cultivo celular 2D. Pero, según Integrative Biology, se sabe poco sobre los mecanismos intracelulares que intervienen en la transferencia de genes en un cultivo celular 3D. Algunos estudios muestran que equilibrar la migración celular con la tasa de degradación de la matriz mejora la transferencia de genes en cultivos 3D y que las interacciones célula-matriz pueden manipularse para modular la transferencia de genes.

Se han desarrollado y estudiado diversos métodos de cultivo celular en 3D para intentar mejorar los procesos de transfección. Por ejemplo, un estudio de 2019 publicado en Molecular Therapy: Nucleic Acids optimizó el uso de ARNm condensado como alternativa no viral para producir células terapéuticas a partir de la médula ósea de los pacientes. Los investigadores utilizaron la entrega mediada por micropartículas de ARNm condensado, lo que “permitió una mayor actividad metabólica de las células y una mayor transfección” en las condiciones de cultivo, que incluían el cultivo en 3D, informó Molecular Therapy.

Un estudio de 2018 en Scientific Reports tuvo como objetivo superar el desafío del silenciamiento de genes objetivo a largo plazo con ARNsi en el cultivo en 3D. Los científicos descubrieron que el siRNA preparado con los medios tradicionales de suero reducido quedaba excluido en el límite de la matrigel, pero el siRNA formado y administrado utilizando un medio de cultivo estándar que contenía suero era capaz de permeabilizar las matrigels, los esferoides y los organoides.

La transfección es un procedimiento crítico para las aplicaciones de terapia génica y medicina regenerativa. Las células 3D desempeñarán un papel importante en su futuro, ya que el desarrollo de métodos de cultivo celular en 3D es vital para el avance de la medicina de precisión y personalizada.