Niewirusowy transfer genów do komórek skóry – wybrane metody = Non-viral gene transfer into skin cells – selected methods

Wedrowska Ewelina, Gawronski Maciej, Wandtke Tomasz, Goede Arkadiusz, Wedrowski Mateusz, Piskorska Elzbieta. Niewirusowy transfer genow do komorek skory – wybrane metody = Non-viral gene transfer into skin cells – selected methods. Journal of Education, Health and Sport. 2016;6(1):157-170. eISSN 2391-8306. DOI http://dx.doi.org/10.5281/zenodo.45147 http://ojs.ukw.edu.pl/index.php/johs/article/view/45147 https://pbn.nauka.gov.pl/works/704486 The journal has had 7 points in Ministry of Science and Higher Education parametric evaluation. Part B item 755 (23.12.2015). 755 Journal of Education, Health and Sport eISSN 2391-8306 7 © The Author (s) 2016; This article is published with open access at Licensee Open Journal Systems of Kazimierz Wielki University in Bydgoszcz, Poland Open Access. This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Noncommercial License which permits any noncommercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author(s) and source are credited. This is an open access article licensed under the terms of the Creative Commons Attribution Non Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted, non commercial use, distribution and reproduction in any medium, provided the work is properly cited. This is an open access article licensed under the terms of the Creative Commons Attribution Non Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/) which permits unrestricted, non commercial use, distribution and reproduction in any medium, provided the work is properly cited. The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this paper. Received: 15.12.2015. Revised 12.01.2016. Accepted: 25.01.2016. Niewirusowy transfer genow do komorek skory – wybrane metody Non-viral gene transfer into skin cells – selected methods Ewelina Wedrowska 1 , Maciej Gawronski 1 , Tomasz Wandtke 1 , Arkadiusz Goede 1 , Mateusz Wedrowski 2 , Elzbieta Piskorska 3 1 Zaklad Genoterapii, Uniwersytet Mikolaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy 2 Zaklad Pozytonowej Tomografii Emisyjnej i Diagnostyki Molekularnej, Uniwersytet Mikolaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy 3 Katedra Patobiochemii i Chemii Klinicznej, Uniwersytet Mikolaja Kopernika w Toruniu, Collegium Medicum im. L. Rydygiera w Bydgoszczy 1 Department of Gene Therapy, Faculty of Medicine,  Nicolaus Copernicus University Collegium Medicum, Bydgoszcz, Poland 2 Department of Positron Emission Tomography and Molecular Diagnostics, Nicolaus Copernicus University Collegium Medicum, Bydgoszcz, Poland 3 Department of Pathobiochemistry and Clinical Chemistry, Nicolaus Copernicus University Collegium Medicum, Bydgoszcz, Poland Streszczenie Wprowadzenie: Skora jako najwiekszy i najlatwiej dostepny narząd stanowi atrakcyjny cel dla terapii genowej, ktora od wielu lat budzi ogromne nadzieje środowiska naukowego. Jednakze, proby terapii przeprowadzone z wykorzystaniem wektorow wirusowych wykazaly szereg wad i ograniczen m.in. obserwowano indukcje odpowiedzi immunologicznej, losową integracje transgenu z genomem gospodarza i/lub niską wydajnośc jego ekspresji. Dlatego, wciąz poszukuje sie alternatywnych, skuteczniejszych i jednocześnie bezpieczniejszych metod transferu genow. Atrakcyjnej alternatywy upatruje sie w metodach niewirusowych. Cel pracy: Przedstawienie wybranych metod niewirusowego transferu genow wykorzystywanych w terapii genowej chorob skory. Skrocony opis stanu wiedzy: Terapia genowa chorob skory obejmuje wykorzystanie wektorow plazmidowych jako nośnika genow terapeutycznych, a takze metod ich dostarczania do komorek takich jak: elektroporacja, mikroiniekcja, sonikacja, wykorzystanie nośnikow lipidowych i polimerow kationowych. Podsumowanie: Niewirusowe metody transferu genow oferują pewne zalety wlączając niską toksycznośc, brak infekcyjności oraz latwośc i niskie koszty produkcji w porownaniu z technikami wirusowymi. Niewirusowe metody wydają sie byc obiecującym narzedziem terapii genowej chorob skory w szczegolności nowotworow tego narządu. Slowa kluczowe: plazmid, transfer genow, skora, wirus, terapia genowa. Summary Introduction: Skin, the largest and most accessible organ of the human body is considered as an ideal gene therapy target. However, various types of viral vectors used in classical gene therapy have a number of disadvantages, such as possibility of immune response induction, random integration of inserts into the host genome or low expression efficiency. Therefore, there is an urgent need for alternative, non-viral methods of gene transfer. Aim of the study: To present methods for non-viral gene transfer used in gene therapy of skin diseases. Short description of knowledge state: Gene therapy for skin diseases include the usage of plasmid vectors as a carrier for therapeutic genes and different methods for their delivery into cells such as: electroporation, microinjection, sonication, lipid carriers and cationic polymers. Summary: Non-viral gene transfer methods offer some advantages including lower toxicity, non-infectious properties, ease of production and low costs as compared to viral techniques. Non-viral approaches are the promising tool in gene therapy of skin diseases, in particular in skin cancer ceases. Key words: plasmids, gene transfer, skin, viruses, gene therapy.