De flesta studier om icke viral genleverans har fokuserat på att identifiera mekanismer för genöverföring i 2D-cellkultur. Men enligt Integrative Biology vet man lite om de intracellulära mekanismer som är inblandade i genöverföring i en 3D-cellkultur. Vissa studier visar att en balansering av cellmigrationen med hastigheten för nedbrytning av matrisen förbättrar genöverföringen i 3D-kulturer och att interaktioner mellan cell och matris kan manipuleras för att modulera genöverföringen.

Varier olika 3D-cellodlingsmetoder har utvecklats och studerats i försök att förbättra transfektionsprocesserna. Till exempel en studie från 2019 som publicerades i Molecular Therapy: Nucleic Acids optimerade användningen av kondenserat mRNA som ett icke viralt alternativ för att producera terapeutiska celler från patienters benmärg. Forskarna använde mikropartikelmedierad leverans av komplext mRNA, vilket “möjliggjorde högre cellmetabolisk aktivitet och högre transfektion” i odlingsförhållanden, som inkluderade 3D-kultur, rapporterade Molecular Therapy.

En studie från 2018 i Scientific Reports syftade till att övervinna utmaningen med långsiktig tystnad av målgener med siRNA i 3D-kultur. Forskarna fann att siRNA som framställdes med traditionella medier med reducerat serum exkluderades vid matrigelgränsen, men siRNA som bildades och levererades med hjälp av ett standardseruminnehållande kulturmedium kunde tränga igenom matrigel, sfäroider och organoider.

Transfektion är en kritisk procedur för genterapi och tillämpningar inom regenerativ medicin. 3D-celler kommer att spela en viktig roll i dess framtid, eftersom utvecklingen av 3D-cellodlingsmetoder är avgörande för utvecklingen av precisionsmedicin och personlig medicin.