Improvement of DNA transfection with cationic liposomes

Abstract

The increasing use of cationic liposomes as vectors for DNA transfection of eukaryotic cells is due to its high efficiency and reproducibility. After the interaction of the DNA cationic-liposome complexes (DNA-CLC) with the plasma membrane, the entry into the cells delivers the DNA-CLC to the endosome-lysosome pathway where some of the DNA-CLC are degraded. The non-degraded DNA that escapes to the cytoplasm, still has to transverse the nuclear membrane to be transcribed and then translated. To improve the efficiency of the whole process, we can manipulate the DNA (sequences, promoters, enhancers, nuclear localisation signals, etc), the DNA-CLC (lipids) or the plasmatic, endosomal and/or nuclear cellular membranes (ultrasound, electroporation, Ca++, pH of the endosomes, mitosis, fusogenic peptides, nuclear localisation signals, etc). Most of these methods have been generally used individually but in combination, may greatly improve the efficiency and reproducibility ofin vitro transfection. While much of this work remains yet to be done and present results further explored, the application of these efforts is essential to the future development of new gene therapy strategies. El aumento del uso de los liposomas catiónicos como vectores para la transfección de DNA se debe a su alta eficiencia y reproducibilidad. Después de la interacción de los complejos de DNA-liposomas catiónicos (DNA-CLC) con la membrana plasmática, la entrada en la célula pasa el DNA-CLC a los endosomas-lisosomas donde parte del DNA se degrada. El DNA no degradado que escapa al citoplasma, todavía tiene que atravesar la membrana nuclear para poder transcribirse y luego traducirse. Para mejorar la eficiencia del proceso total, podemos manipular el DNA (secuencias, promotores, amplificadores, señales de localización nuclear, etc.), el DNA-CLC (lípidos), o las membranas plasmáticas, endosomal y/o nuclear (ultrasonido, electroporación, Ca++, pH de los endosomas, mitosis, péptidos fusogénicos, señales de localización nuclear, etc.). La mayoría de estos métodos se han utilizado individualmente pero en combinación pueden aumentar grandemente la eficiencia y reproducibilidad de las transfeccionesin vitro. Mientras que todavía hace falta mucho trabajo en estos temas, la aplicación de estas tecnologías es esencial para el desarrollo de nuevas estrategias en terapia génica.

DOI: 10.1007/BF03179837

4 Figures and Tables

Cite this paper

@article{Rocha2002ImprovementOD, title={Improvement of DNA transfection with cationic liposomes}, author={Agostinho G. Rocha and Sergio Ruiz and Julio Morales Coll}, journal={Journal of Physiology and Biochemistry}, year={2002}, volume={58}, pages={45-56} }