Doručování genů je proces doručování cílových genů do jádra cílové buňky .
Proces se skládá z následujících kroků:
Nejjednodušším vektorem pro gen je plazmidová kruhová DNA o několika tisících párů bází , vytvořená genetickým inženýrstvím . Plazmid obsahuje cílový gen a jeho promotor , stejně jako různé regulační a signální sekvence nezbytné pro syntézu velkého množství kompletní mRNA a cílového proteinu. Kromě těchto složek obsahuje plazmid servisní sekvence a geny, díky kterým se může množit v bakteriálních buňkách . V genové terapii se plazmidová DNA často nazývá „nahá DNA“ (nahá DNA), což znamená, že gen není umístěn v ochranném nanonádobě. Efektivita přenosu genů prostřednictvím „holé DNA“ je nízká, nicméně do těla nejsou vpravovány nanokontejnery , jejichž biologické účinky nejsou vždy předvídatelné.
Pro zvýšení účinnosti přenosu genu do buněk se navrhuje použití virových vektorů (adenovirové, lentivirové atd.) a nevirových vektorů ( lipozomy , dendrimery , komplexy DNA-lipid atd.). Cílená dodávka je určena přítomností na povrchu vektorů speciálních molekul, které jsou rozpoznávány receptory na cílových buňkách. Takovými molekulami mohou být virové kapsidové proteiny rozpoznávané receptory buněčné membrány , protilátky proti buněčným povrchovým antigenům uloženým v membráně liposomů, molekuly kyseliny listové , které jsou silně zachyceny nádorovými buňkami. DNA terapeutických genů může přímo vstoupit do cytoplazmy buňky, například když lipozom fúzuje s cytoplazmatickou membránou. Podle jiného scénáře je buněčná membrána v místě připojení vektoru stažena (invaginována) a zašněrována do cytoplazmy, čímž se vytvoří membránový vezikul ( endosom ). Endosomy pak fúzují s jinými vezikuly , avšak pomocí některých fyzikálně-chemických technik je možné vnesené geny uvolnit přímo do cytoplazmy. Tyto geny vstupují do jádra při buněčném dělení, kdy jaderná membrána mizí a znovu se tvoří a část vnesené DNA končí v jádře. Lentivirové vektory mají speciální protein, který pomáhá importovat genom virové RNA a její terapeutický gen do jádra přes jaderné póry. Díky této vlastnosti jsou lentivirové vektory schopny zavést geny do jader nedělících se nebo zřídka se dělících buněk, jako jsou neurony , buňky srdečního svalu, kmenové buňky . Vstup genu do jádra je nutný k tomu, aby se integroval do buněčného genomu a začal fungovat jako jeho součást. V případě lentivirového RNA genomu je nejprve virovými a jadernými enzymy přeměněn na genom DNA. Geny, které se neintegrují do genomu, se stejně musí dostat do jádra, protože existují enzymatické systémy pro syntézu a zpracování mRNA, se kterou se pak v cytoplazmě syntetizuje potřebný protein.