Vectors in gene therapy
જનીન ઉપચાર કોષોમાં ડીએનએના વિતરણનો ઉપયોગ કરે છે, જે નીચે સારાંશિત ઘણી પદ્ધતિઓ દ્વારા પૂર્ણ કરી શકાય છે. પદ્ધતિઓના બે મુખ્ય વર્ગો એ છે કે જે રિકોમ્બિનન્ટ વાયરસ (કેટલીકવાર જૈવિક નેનોપાર્ટિકલ્સ અથવા વાયરલ વેક્ટર તરીકે ઓળખાય છે) નો ઉપયોગ કરે છે અને જે નગ્ન ડીએનએ અથવા ડીએનએ સંકુલ (બિન-વાયરલ પદ્ધતિઓ) નો ઉપયોગ કરે છે. વાયરસ બધા વાયરસ તેમના યજમાનો સાથે જોડાય છે અને તેમના પ્રતિકૃતિ ચક્રના ભાગરૂપે યજમાન કોષમાં તેમની આનુવંશિક સામગ્રી દાખલ કરે છે. આ આનુવંશિક સામગ્રીમાં આ વાયરસની વધુ નકલો કેવી રીતે બનાવવી તેની મૂળભૂત 'સૂચનાઓ' છે, જે વાયરસની જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે શરીરની સામાન્ય ઉત્પાદન મશીનરીને હેક કરે છે. યજમાન કોષ આ સૂચનાઓનું પાલન કરશે અને વાયરસની વધારાની નકલો ઉત્પન્ન કરશે, જે વધુને વધુ કોષોને ચેપ લાગવા તરફ દોરી જશે. કેટલાક પ્રકારના વાયરસ તેમના જીનોમને યજમાનના કોષરસમાં દાખલ કરે છે, પરંતુ વાસ્તવમાં કોષમાં પ્રવેશતા નથી. અન્ય પ્રોટીનના અણુઓના વેશમાં કોષ પટલમાં પ્રવેશ કરે છે અને કોષમાં પ્રવેશ કરે છે. વાયરસના ચેપના બે મુખ્ય પ્રકારો છેઃ લાઇટિક અને લાઇસોજેનિક. તેના ડીએનએ દાખલ કર્યાના થોડા સમય પછી, લાઇટિક ચક્રના વાયરસ ઝડપથી વધુ વાયરસ ઉત્પન્ન કરે છે, કોષમાંથી ફાટી જાય છે અને વધુ કોષોને ચેપ લગાડે છે. લાઇસોજેનિક વાયરસ તેમના ડીએનએને યજમાન કોષના ડીએનએમાં એકીકૃત કરે છે અને ટ્રિગરનો પ્રતિસાદ આપતા પહેલા ઘણા વર્ષો સુધી શરીરમાં રહી શકે છે. વાયરસ કોષની જેમ પ્રજનન કરે છે અને જ્યાં સુધી તે સક્રિય ન થાય ત્યાં સુધી શારીરિક નુકસાન પહોંચાડતો નથી. ટ્રિગર યજમાનના ડીએનએને મુક્ત કરે છે અને નવા વાયરસ બનાવવા માટે તેનો ઉપયોગ કરે છે. રેટ્રોવાયરસ રેટ્રોવાયરસમાં આનુવંશિક સામગ્રી આરએનએ અણુઓના સ્વરૂપમાં હોય છે, જ્યારે તેમના યજમાનોની આનુવંશિક સામગ્રી ડીએનએના સ્વરૂપમાં હોય છે. જ્યારે રેટ્રોવાયરસ યજમાન કોષને ચેપ લગાવે છે, ત્યારે તે તેના આર. એન. એ. ને કેટલાક ઉત્સેચકો, એટલે કે રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેસ અને ઇન્ટિગ્રેઝ સાથે કોષમાં દાખલ કરશે. રેટ્રોવાયરસના આ આર. એન. એ. પરમાણુને યજમાન કોષની આનુવંશિક સામગ્રીમાં એકીકૃત કરી શકાય તે પહેલાં તેના આર. એન. એ. અણુમાંથી ડીએનએ નકલ ઉત્પન્ન કરવી આવશ્યક છે. આર. એન. એ. પરમાણુમાંથી ડીએનએ નકલ ઉત્પન્ન કરવાની પ્રક્રિયાને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શન કહેવામાં આવે છે. તે વાયરસમાં વહન કરવામાં આવતા ઉત્સેચકોમાંથી એક દ્વારા કરવામાં આવે છે, જેને રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્ટેસ કહેવાય છે. આ ડીએનએ નકલ ઉત્પન્ન થયા પછી અને યજમાન કોષના ન્યુક્લિયસમાં મુક્ત થયા પછી, તેને યજમાન કોષના જિનોમમાં સામેલ કરવું આવશ્યક છે. એટલે કે, તેને કોષ (રંગસૂત્રો) માં મોટા ડીએનએ અણુઓમાં દાખલ કરવું આવશ્યક છે. આ પ્રક્રિયા ઇન્ટિગ્રેઝ નામના વાયરસમાં વહન કરેલા અન્ય એન્ઝાઇમ દ્વારા કરવામાં આવે છે. હવે જ્યારે વાયરસની આનુવંશિક સામગ્રી દાખલ કરવામાં આવી છે, ત્યારે એવું કહી શકાય કે યજમાન કોષને નવા જનીનો સમાવવા માટે સુધારવામાં આવ્યો છે. જો આ યજમાન કોષ પછીથી વિભાજિત થાય છે, તો તેના બધા વંશજોમાં નવા જનીનો હશે. કેટલીકવાર રેટ્રોવાયરસના જનીનો તેમની માહિતી તરત જ વ્યક્ત કરતા નથી. રેટ્રોવાયરસનો ઉપયોગ કરીને જનીન ઉપચારની એક સમસ્યા એ છે કે ઇન્ટિગ્રેઝ એન્ઝાઇમ યજમાનના જિનોમમાં કોઈપણ મનસ્વી સ્થિતિમાં વાયરસની આનુવંશિક સામગ્રી દાખલ કરી શકે છે; તે યાદૃચ્છિક રીતે આનુવંશિક સામગ્રીને રંગસૂત્રમાં દાખલ કરે છે. જો આનુવંશિક સામગ્રી યજમાન કોષના મૂળ જનીનોમાંથી એકની મધ્યમાં દાખલ કરવામાં આવે, તો આ જનીન વિક્ષેપિત થશે (નિવેશિત મ્યુટેજેનેસિસ). જો જનીન કોષ વિભાજનનું નિયમન કરતું હોય, તો અનિયંત્રિત કોષ વિભાજન (એટલે કે કેન્સર) થઈ શકે છે. આ સમસ્યાને તાજેતરમાં જ ઝિંક ફિંગર ન્યુક્લિયસનો ઉપયોગ કરીને અથવા ચોક્કસ રંગસૂત્ર સ્થળોમાં એકીકરણના સ્થળને નિર્દેશિત કરવા માટે બીટા-ગ્લોબિન લોકસ નિયંત્રણ ક્ષેત્ર જેવા ચોક્કસ ક્રમોનો સમાવેશ કરીને સંબોધવાનું શરૂ થયું છે. એક્સ-લિંક્ડ ગંભીર સંયુક્ત ઇમ્યુનોડેફિસિયન્સી (એક્સ-એસસીઆઈડી) ની સારવાર માટે રેટ્રોવાયરલ વેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને જનીન ઉપચાર પરીક્ષણો જનીન ઉપચારની અત્યાર સુધીની સૌથી સફળ એપ્લિકેશનનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. ફ્રાન્સ અને બ્રિટનમાં વીસથી વધુ દર્દીઓની સારવાર કરવામાં આવી છે, જેમાં રોગપ્રતિકારક તંત્રના પુનર્ગઠનનો ઊંચો દર જોવા મળ્યો છે. ફ્રેન્ચ એક્સ-એસસીઆઈડી જનીન ઉપચાર અજમાયશમાં સારવાર કરાયેલા દર્દીઓમાં લ્યુકેમિયાની જાણ કરવામાં આવી ત્યારે યુ. એસ. માં સમાન પરીક્ષણો પ્રતિબંધિત અથવા અટકાવવામાં આવ્યા હતા. આજની તારીખે, ફ્રેન્ચ ટ્રાયલમાં ચાર બાળકો અને બ્રિટિશ ટ્રાયલમાં એક બાળકને રેટ્રોવાયરલ વેક્ટર દ્વારા નિવેશિત મ્યુટેજેનેસિસના પરિણામે લ્યુકેમિયા થયો છે. આમાંથી એક સિવાયના તમામ બાળકોએ પરંપરાગત એન્ટિ-લ્યુકેમિયા સારવારને સારો પ્રતિસાદ આપ્યો હતો. એડેનોસિન ડિમિનેઝ (એડીએ) એન્ઝાઇમ (એસસીઆઈડીનું એક સ્વરૂપ) ની ઉણપને કારણે એસસીઆઈડીની સારવાર માટે જનીન ઉપચાર પરીક્ષણો યુએસ, બ્રિટન, આયર્લેન્ડ, ઇટાલી અને જાપાનમાં સાપેક્ષ સફળતા સાથે ચાલુ છે. એડિનોવાયરસ એ એવા વાયરસ છે જે તેમની આનુવંશિક સામગ્રીને ડબલ-સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએના સ્વરૂપમાં વહન કરે છે. તેઓ મનુષ્યોમાં શ્વસન, આંતરડાના અને આંખના ચેપનું કારણ બને છે (ખાસ કરીને સામાન્ય શરદી). જ્યારે આ વાયરસ યજમાન કોષને ચેપ લગાવે છે, ત્યારે તેઓ તેમના ડીએનએ પરમાણુને યજમાનમાં દાખલ કરે છે. એડેનોવાયરસની આનુવંશિક સામગ્રી યજમાન કોષની આનુવંશિક સામગ્રીમાં સમાવિષ્ટ (ક્ષણિક) નથી. ડીએનએ પરમાણુ યજમાન કોષના ન્યુક્લિયસમાં મુક્ત રહે છે, અને આ વધારાના ડીએનએ અણુમાં સૂચનો અન્ય કોઈપણ જનીનની જેમ જ લખવામાં આવે છે. માત્ર એટલો જ તફાવત છે કે જ્યારે કોષ વિભાજનમાંથી પસાર થવાનો હોય ત્યારે આ વધારાના જનીનોની નકલ કરવામાં આવતી નથી જેથી તે કોષના વંશજો પાસે વધારાનું જનીન નહીં હોય. પરિણામે, એડેનોવાયરસ સાથેની સારવારમાં વધતી જતી કોષ વસ્તીમાં ફરીથી વહીવટની જરૂર પડશે, જો કે યજમાન કોષના જિનોમમાં એકીકરણની ગેરહાજરીએ એસસીઆઈડી પરીક્ષણોમાં જોવા મળતા કેન્સરના પ્રકારને અટકાવવો જોઈએ. આ વેક્ટર પ્રણાલીને કેન્સરની સારવાર માટે પ્રોત્સાહન આપવામાં આવ્યું છે અને ખરેખર કેન્સરની સારવાર માટે લાઇસન્સ મેળવનાર પ્રથમ જનીન ઉપચાર ઉત્પાદન, જેન્ડિસિન, એક એડિનોવાયરસ છે. જેન્ડિસિન, એડેનોવાયરલ પી53-આધારિત જનીન ઉપચારને 2003માં ચીની ખોરાક અને દવા નિયમનકારો દ્વારા માથા અને ગરદનના કેન્સરની સારવાર માટે મંજૂરી આપવામાં આવી હતી. એડવેક્સિન, ઇન્ટ્રોજનનો સમાન જનીન ઉપચાર અભિગમ, 2008 માં યુ. એસ. ફૂડ એન્ડ ડ્રગ એડમિનિસ્ટ્રેશન (એફડીએ) દ્વારા નકારી કાઢવામાં આવ્યો હતો. જનીન ઉપચાર અજમાયશમાં ભાગ લેતી વખતે 1999માં જેસી ગેલ્સિંગરના મૃત્યુ પછી એડેનોવાયરસ વેક્ટરની સલામતી અંગે ચિંતા વ્યક્ત કરવામાં આવી હતી. ત્યારથી, એડેનોવાયરસ વેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવેલા કાર્યમાં વાયરસના આનુવંશિક રીતે મર્યાદિત સંસ્કરણો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં આવ્યું છે. સાયટોમેગાલોવાયરસ સાયટોમેગાલોવાયરસ (CMV) એ β-હર્પીસવાયરસ ઉપકુટુંબનો એક ભાગ છે જેમાં રોઝોલોવાયરસનો સમાવેશ થાય છે. સી. એમ. વી. માનવ સી. એમ. વી. (એચ. સી. એમ. વી.), મ્યુરિન સી. એમ. વી. (એમ. સી. એમ. વી.) અને રીસસ સી. એમ. વી. (આર. એચ. સી. એમ. વી.) સહિત સસ્તન પ્રાણીઓના યજમાનો સાથે સહવિકસિત છે. સીએમવી મોટા ડીએનએ જીનોમ દ્વારા વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે અને સામાન્ય રીતે તંદુરસ્ત યજમાનોમાં એસિમ્પ્ટોમેટિક ચેપ હોય છે. જનીન ઉપચાર વાહક તરીકે સાયટોમેગાલોવાયરસ (CMV) ની પ્રથમ તપાસ 2000માં પ્રકાશિત કરવામાં આવી હતી. હેમેટોપોએટીક પૂર્વજ કોષો માટે સીએમવીના ઉષ્ણકટિબંધીય અને તેના મોટા જીનોમ (230 કે. બી. પી.) એ શરૂઆતમાં સંશોધકોને આકર્ષ્યા હતા. ત્યારથી ટી સેલ પ્રતિસાદને પ્રેરિત કરવા માટે સીએમવી-આધારિત રસી વેક્ટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. તાજેતરમાં, ટેલોમેરેઝ અને ફોલિસ્ટેટિન ધરાવતું સી. એમ. વી. સ્વાસ્થ્ય અવધિ વધારવાના હેતુથી ઉંદરના અભ્યાસમાં નસમાં અને નસમાં વિતરિત કરવામાં આવ્યું હતું. ઉપર વર્ણવેલ વાયરલ વેક્ટર્સમાં કુદરતી યજમાન કોષોની વસ્તી હોય છે જેને તેઓ સૌથી વધુ અસરકારક રીતે ચેપ લગાવે છે. રેટ્રોવાયરસ પાસે મર્યાદિત કુદરતી યજમાન કોષની શ્રેણી હોય છે, અને જો કે એડેનોવાયરસ અને એડેનો-સંકળાયેલ વાયરસ પ્રમાણમાં વ્યાપક શ્રેણીના કોષોને અસરકારક રીતે ચેપ લગાડવામાં સક્ષમ હોય છે, તેમ છતાં કેટલાક કોષ પ્રકારો આ વાયરસ દ્વારા ચેપ સામે પણ પ્રતિરોધક હોય છે. સંવેદનશીલ કોષ સાથે જોડાણ અને પ્રવેશ એ વાયરસની સપાટી પરના પ્રોટીન પરબિડીયું દ્વારા મધ્યસ્થી કરવામાં આવે છે. રેટ્રોવાયરસ અને એડેનો-સંકળાયેલ વાયરસમાં તેમના પટલને કોટિંગ કરતી એક જ પ્રોટીન હોય છે, જ્યારે એડેનોવાયરસને એન્વેલોપ પ્રોટીન અને ફાઈબર બંને સાથે કોટેડ કરવામાં આવે છે જે વાયરસની સપાટીથી દૂર વિસ્તરે છે. આ દરેક વાયરસ પરના પરબિડીયું પ્રોટીન હેપરિન સલ્ફેટ જેવા કોષ-સપાટીના અણુઓ સાથે જોડાય છે, જે તેમને સંભવિત યજમાનની સપાટી પર સ્થાનાંતરિત કરે છે, તેમજ ચોક્કસ પ્રોટીન રીસેપ્ટર સાથે જે વાયરલ પ્રોટીનમાં પ્રવેશને પ્રોત્સાહન આપતા માળખાકીય ફેરફારોને પ્રેરિત કરે છે, અથવા વાયરસને એન્ડોસોમ્સમાં સ્થાનાંતરિત કરે છે જેમાં લ્યુમેનનું એસિડિફિકેશન વાયરલ કોટના આ રિફોલ્ડિંગને પ્રેરિત કરે છે. બંને કિસ્સાઓમાં, સંભવિત યજમાન કોષોમાં પ્રવેશ માટે વાયરસની સપાટી પરના પ્રોટીન અને કોષની સપાટી પરના પ્રોટીન વચ્ચે અનુકૂળ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની જરૂર પડે છે. જનીન ઉપચારના હેતુઓ માટે, કોઈ જનીન ઉપચાર વાહક દ્વારા ટ્રાન્સડક્શન માટે સંવેદનશીલ કોષોની શ્રેણીને મર્યાદિત અથવા વિસ્તૃત કરવા માંગે છે. આ માટે, ઘણા વાહક વિકસાવવામાં આવ્યા છે જેમાં અંતર્જાત વાયરલ પરબિડીયું પ્રોટીનને અન્ય વાયરસમાંથી પરબિડીયું પ્રોટીન અથવા ચિમેરિક પ્રોટીન દ્વારા બદલવામાં આવ્યા છે. આવા ચિમેરામાં વિરિયનમાં સમાવેશ કરવા માટે જરૂરી વાયરલ પ્રોટીનના તે ભાગો તેમજ ચોક્કસ યજમાન કોષ પ્રોટીન સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરવા માટેના ક્રમનો સમાવેશ થાય છે. જે વાયરસમાં પરબિડીયું પ્રોટીનને વર્ણવ્યા મુજબ બદલવામાં આવ્યા છે તેને સ્યુડોટાઇપ્ડ વાયરસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, જનીન ઉપચાર પરીક્ષણોમાં ઉપયોગ માટે સૌથી વધુ લોકપ્રિય રેટ્રોવાયરલ વેક્ટર લેન્ટીવાયરસ સિમિયન ઇમ્યુનોડેફિસિયન્સી વાયરસ છે, જે વેસિક્યુલર સ્ટોમેટીટીસ વાયરસના પરબિડીયું પ્રોટીન, જી-પ્રોટીન સાથે કોટેડ છે. આ વેક્ટરને વીએસવી જી-સ્યુડોટાઇપ્ડ લેન્ટીવાયરસ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, અને તે કોષોના લગભગ સાર્વત્રિક સમૂહને ચેપ લગાડે છે. આ ઉષ્ણકટિબંધીય VSV G-પ્રોટીનની લાક્ષણિકતા છે જેની સાથે આ વેક્ટર કોટેડ છે. વાયરલ વેક્ટરના ઉષ્ણકટિબંધને એક અથવા થોડા યજમાન કોષોની વસ્તી સુધી મર્યાદિત કરવાના ઘણા પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા છે. આ પ્રગતિ પ્રમાણમાં ઓછી માત્રામાં વેક્ટરના પ્રણાલીગત વહીવટ માટે પરવાનગી આપશે. લક્ષિત કોષમાં ફેરફારની સંભાવના મર્યાદિત હશે અને તબીબી સમુદાયની ઘણી ચિંતાઓ દૂર થશે. ઉષ્ણકટિબંધને મર્યાદિત કરવાના મોટાભાગના પ્રયાસોમાં એન્ટિબોડીના ટુકડાઓ ધરાવતા ચિમેરિક પરબિડીયું પ્રોટીનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે. આ વેક્ટર "મેજિક બુલેટ" જનીન ઉપચાર પદ્ધતિઓના વિકાસ માટે મહાન વચન દર્શાવે છે. પ્રતિકૃતિ-સક્ષમ વેક્ટર ONYX-015 નામના પ્રતિકૃતિ-સક્ષમ વેક્ટરનો ઉપયોગ ગાંઠના કોષોની પ્રતિકૃતિ બનાવવા માટે થાય છે. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે E1B-55Kd વાયરલ પ્રોટીનની ગેરહાજરીમાં, એડેનોવાયરસ ચેપગ્રસ્ત, p53 (+) કોષોના ખૂબ જ ઝડપી એપોપ્ટોસિસનું કારણ બને છે, અને તેના પરિણામે વાયરસના સંતાનમાં નાટ્યાત્મક ઘટાડો થાય છે અને ત્યારબાદ કોઈ ફેલાવો થતો નથી. એપોપ્ટોસિસ મુખ્યત્વે ઇઆઇએ (EIA) ની પી300 ને નિષ્ક્રિય કરવાની ક્ષમતાનું પરિણામ હતું. પી53 (-) કોષોમાં, ઇ1બી 55કેડીને દૂર કરવાથી એપોપ્ટોસિસની દ્રષ્ટિએ કોઈ પરિણામ મળતું નથી, અને વાયરલ પ્રતિકૃતિ જંગલી પ્રકારના વાયરસ જેવી જ હોય છે, જેના પરિણામે કોષોની મોટા પાયે હત્યા થાય છે. પ્રતિકૃતિ-ખામીયુક્ત વેક્ટર કેટલાક આવશ્યક જનીનોને દૂર કરે છે. આ કાઢી નાખેલા જનીનો હજુ પણ શરીરમાં જરૂરી છે તેથી તેમને સહાયક વાયરસ અથવા ડીએનએ પરમાણુ દ્વારા બદલવામાં આવે છે. સિસ અને ટ્રાન્સ-એક્ટિંગ તત્વો પ્રતિકૃતિ-ખામીયુક્ત વેક્ટરમાં હંમેશા "ટ્રાન્સફર કન્સ્ટ્રક્ટ" હોય છે. ટ્રાન્સફર રચના જનીનને ટ્રાન્સડ્યુસ અથવા "ટ્રાન્સજીન" વહન કરે છે. ટ્રાન્સફર રચનામાં એવા ક્રમ પણ હોય છે જે વાયરલ જીનોમની સામાન્ય કામગીરી માટે જરૂરી હોય છેઃ પેકેજિંગ ક્રમ, પ્રતિકૃતિ માટે પુનરાવર્તન કરે છે અને જ્યારે જરૂર પડે ત્યારે, રિવર્સ ટ્રાન્સક્રિપ્શનનું પ્રાઇમિંગ. આ સી. આઈ. એસ.-સક્રિય તત્વો છે, કારણ કે તેઓ વાયરલ જીનોમ અને રસના જનીન જેવા ડીએનએના સમાન ભાગ પર હોવા જરૂરી છે. ટ્રાન્સ-એક્ટિંગ તત્વો વાયરલ તત્વો છે, જેને અલગ ડીએનએ પરમાણુ પર એન્કોડ કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, વાયરલ માળખાકીય પ્રોટીનને વાયરલ જીનોમ કરતાં અલગ આનુવંશિક તત્વમાંથી વ્યક્ત કરી શકાય છે. હર્પીસ સિમ્પ્લેક્સ વાયરસ હર્પીસ સિમ્પ્લેક્સ વાયરસ એ હ્યુમન ન્યુરોટ્રોપિક વાયરસ છે. આ મોટે ભાગે ચેતાતંત્રમાં જનીન સ્થાનાંતરણ માટે તપાસવામાં આવે છે. જંગલી પ્રકારનો એચએસવી-1 વાયરસ ચેતાકોષોને ચેપ લગાડવામાં અને યજમાન રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાને ટાળવામાં સક્ષમ છે, પરંતુ તે હજુ પણ ફરીથી સક્રિય થઈ શકે છે અને વાયરલ પ્રતિકૃતિનું લાઇટિક ચક્ર ઉત્પન્ન કરી શકે છે. તેથી, એચ. એસ. વી.-1ના મ્યુટન્ટ સ્ટ્રેઇન્સનો ઉપયોગ કરવો લાક્ષણિક છે, જે તેમની પ્રતિકૃતિ બનાવવાની ક્ષમતામાં ખામી ધરાવે છે. સુપ્ત વાયરસ અનુલેખન રૂપે સ્પષ્ટ નથી, તેમ છતાં તેમાં ચેતાકોષના ચોક્કસ પ્રવર્તકો હોય છે જે સામાન્ય રીતે કાર્ય કરવાનું ચાલુ રાખી શકે છે. એચએસવી-1 માટે એન્ટિબોડીઝ મનુષ્યોમાં સામાન્ય છે, જો કે હર્પીસ ચેપને કારણે જટિલતાઓ કંઈક અંશે દુર્લભ છે. એન્સેફાલીટીસના દુર્લભ કિસ્સાઓ માટે સાવચેતી રાખવી આવશ્યક છે અને આ એચએસવી-2 નો વાયરલ વેક્ટર તરીકે ઉપયોગ કરવા માટે કેટલાક તર્ક પૂરા પાડે છે કારણ કે તે સામાન્ય રીતે શરીરના યુરોજેનિટલ વિસ્તારને ચેતવતા ચેતાકોષીય કોષો માટે ઉષ્ણકટિબંધીય હોય છે અને પછી મગજમાં ગંભીર પેથોલોજીના યજમાનને બચાવી શકે છે. બિન-વાયરલ પદ્ધતિઓ બિન-વાયરલ પદ્ધતિઓ વાયરલ પદ્ધતિઓ પર ચોક્કસ ફાયદા રજૂ કરે છે, જેમાં સરળ મોટા પાયે ઉત્પાદન અને ઓછી યજમાન રોગપ્રતિકારક શક્તિ માત્ર બે છે. અગાઉ, ટ્રાન્સફેક્શનના નીચા સ્તર અને જનીનની અભિવ્યક્તિ બિન-વાયરલ પદ્ધતિઓને ગેરલાભમાં રાખતી હતી; જો કે, વેક્ટર તકનીકમાં તાજેતરની પ્રગતિએ વાયરસની જેમ ટ્રાન્સફેક્શન કાર્યક્ષમતા સાથે અણુઓ અને તકનીકો પ્રાપ્ત કરી છે. નગ્ન ડીએનએનું ઈન્જેક્શન આ બિન-વાયરલ સંક્રમણની સૌથી સરળ પદ્ધતિ છે. નગ્ન ડીએનએ પ્લાઝમિડની ઇન્ટ્રામસ્ક્યુલર ઈન્જેક્શનમાંથી હાથ ધરવામાં આવેલી ક્લિનિકલ ટ્રાયલ્સ થોડી સફળતા સાથે આવી છે; જો કે, ટ્રાન્સફેક્શનની અન્ય પદ્ધતિઓની તુલનામાં અભિવ્યક્તિ ખૂબ ઓછી રહી છે. પ્લાઝમિડ સાથેના પરીક્ષણો ઉપરાંત, નગ્ન પી. સી. આર. ઉત્પાદન સાથે પરીક્ષણો કરવામાં આવ્યા છે, જેને સમાન અથવા વધુ સફળતા મળી છે. નગ્ન ડીએનએનું સેલ્યુલર ગ્રહણ સામાન્ય રીતે બિનકાર્યક્ષમ હોય છે. નગ્ન ડીએનએ ગ્રહણની કાર્યક્ષમતામાં સુધારો કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરતા સંશોધન પ્રયાસોથી ઘણી નવીન પદ્ધતિઓ પ્રાપ્ત થઈ છે, જેમ કે ઇલેક્ટ્રોપોરેશન, સોનોપોરેશન અને "જીન ગન" નો ઉપયોગ, જે ઉચ્ચ દબાણવાળા ગેસનો ઉપયોગ કરીને કોષમાં ડીએનએ કોટેડ સોનાના કણોને શૂટ કરે છે. વિતરણ વધારવા માટેની ભૌતિક પદ્ધતિઓ ઇલેક્ટ્રોપોરેશન ઇલેક્ટ્રોપોરેશન એ એક એવી પદ્ધતિ છે જે કોષ પટલમાં ડીએનએ વહન કરવા માટે ઉચ્ચ વોલ્ટેજના ટૂંકા કઠોળનો ઉપયોગ કરે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે આ આંચકો કોષ પટલમાં છિદ્રોની કામચલાઉ રચનાનું કારણ બને છે, જેનાથી ડીએનએ અણુઓ પસાર થાય છે. ઇલેક્ટ્રોપોરેશન સામાન્ય રીતે કાર્યક્ષમ હોય છે અને કોષ પ્રકારોની વ્યાપક શ્રેણીમાં કામ કરે છે. જો કે, ઇલેક્ટ્રોપોરેશન પછી કોષના મૃત્યુના ઊંચા દરે ક્લિનિકલ એપ્લિકેશન્સ સહિત તેનો ઉપયોગ મર્યાદિત કર્યો છે. તાજેતરમાં ઇલેક્ટ્રોન-હિમપ્રપાત સંક્રમણ તરીકે ઓળખાતી ઇલેક્ટ્રોપોરેશનની નવી પદ્ધતિનો ઉપયોગ જનીન ઉપચાર પ્રયોગોમાં કરવામાં આવ્યો છે. હાઇ-વોલ્ટેજ પ્લાઝ્મા ડિસ્ચાર્જનો ઉપયોગ કરીને, ખૂબ જ ટૂંકા (માઇક્રોસેકન્ડ) કઠોળ પછી ડીએનએ અસરકારક રીતે વિતરિત કરવામાં આવ્યું હતું. ઇલેક્ટ્રોપોરેશનની તુલનામાં, આ તકનીકના પરિણામે કાર્યક્ષમતામાં ઘણો વધારો થયો અને સેલ્યુલર નુકસાન ઓછું થયું. જનીન બંદૂક કણ તોપમારો અથવા જનીન બંદૂકનો ઉપયોગ એ ડીએનએ સંક્રમણની બીજી ભૌતિક પદ્ધતિ છે. આ તકનીકમાં, ડીએનએને સોનાના કણો પર કોટેડ કરવામાં આવે છે અને એક ઉપકરણમાં લોડ કરવામાં આવે છે જે કોષોમાં ડીએનએના પ્રવેશને પ્રાપ્ત કરવા માટે બળ ઉત્પન્ન કરે છે, સોનાને "સ્ટોપિંગ" ડિસ્ક પર પાછળ છોડી દે છે. સોનોપરેશન કોષોમાં ડીએનએ પહોંચાડવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક આવર્તનનો ઉપયોગ કરે છે. એકોસ્ટિક પોલાણની પ્રક્રિયા કોષ પટલને વિક્ષેપિત કરે છે અને ડીએનએને કોષોમાં જવાની મંજૂરી આપે છે તેવું માનવામાં આવે છે. મેગ્નેટોફેક્શન તરીકે ઓળખાતી પદ્ધતિમાં, ડીએનએ ચુંબકીય કણો માટે જટિલ છે, અને ડીએનએ સંકુલને કોષ મોનોલેયરના સંપર્કમાં લાવવા માટે પેશી સંવર્ધન ડિશની નીચે ચુંબક મૂકવામાં આવે છે. હાઇડ્રોડાયનેમિક વિતરણમાં દ્રાવણના ઊંચા જથ્થાને વાસ્કુલેચરમાં (જેમ કે નીચલા વેના કાવા, પિત્ત નળી અથવા પૂંછડીની નસમાં) ઝડપી ઈન્જેક્શનનો સમાવેશ થાય છે. દ્રાવણમાં એવા અણુઓ હોય છે જે કોષોમાં દાખલ કરવાના હોય છે, જેમ કે ડી. એન. એ. પ્લાઝમિડ અથવા એસ. આઈ. આર. એન. એ., અને કોષોમાં આ અણુઓનું સ્થાનાંતરણ ઇન્જેક્ટેડ દ્રાવણના ઊંચા જથ્થાને કારણે એલિવેટેડ હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ દ્વારા કરવામાં આવે છે. વિતરણ વધારવા માટેની રાસાયણિક પદ્ધતિઓ ઓલિગોન્યુક્લિયોટાઇડ્સ જનીન ઉપચારમાં કૃત્રિમ ઓલિગોન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ઉપયોગ રોગની પ્રક્રિયામાં સામેલ જનીનોને નિષ્ક્રિય કરવા માટે છે. આ હાંસલ કરવા માટે ઘણી પદ્ધતિઓ છે. એક વ્યૂહરચના ખામીયુક્ત જનીનના અનુલેખનને વિક્ષેપિત કરવા માટે લક્ષ્ય જનીન માટે વિશિષ્ટ એન્ટિસેન્સનો ઉપયોગ કરે છે. અન્ય એસ. આઈ. આર. એન. એ. નામના આર. એન. એ. ના નાના અણુઓનો ઉપયોગ કરે છે, જે કોષને ખામીયુક્ત જનીનની એમ. આર. એન. એ. ટ્રાન્સક્રિપ્ટમાં ચોક્કસ અનન્ય ક્રમને તોડવા માટે સંકેત આપે છે, જે ખામીયુક્ત એમ. આર. એન. એ. ના અનુવાદને વિક્ષેપિત કરે છે, અને તેથી જનીનની અભિવ્યક્તિ કરે છે. આગળની વ્યૂહરચના લક્ષ્ય જનીનનું અનુલેખન સક્રિય કરવા માટે જરૂરી અનુલેખન પરિબળો માટે બેવડા ફસાયેલા ઓલિગોડિઓક્સિન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ઉપયોગ કરે છે. ટ્રાન્સક્રિપ્શન પરિબળો ખામીયુક્ત જનીનના પ્રમોટરને બદલે ડીકોય સાથે જોડાય છે, જે લક્ષ્ય જનીનનું ટ્રાન્સક્રિપ્શન ઘટાડે છે, અભિવ્યક્તિ ઘટાડે છે. વધુમાં, સિંગલ સ્ટ્રેન્ડેડ ડીએનએ ઓલિગોન્યુક્લિયોટાઇડ્સનો ઉપયોગ મ્યુટન્ટ જનીનમાં સિંગલ બેઝ ફેરફારને નિર્દેશિત કરવા માટે કરવામાં આવ્યો છે. ઓલિગોન્યુક્લિયોટાઇડ કેન્દ્રીય આધાર, લક્ષ્ય આધાર, જે સમારકામ માટે નમૂના આધાર તરીકે કામ કરે છે, તેના અપવાદ સાથે લક્ષ્ય જનીનને પૂરકતા સાથે એનેલ કરવા માટે રચાયેલ છે. આ તકનીકને ઓલિગોન્યુક્લિયોટાઇડ મધ્યસ્થ જનીન સમારકામ, લક્ષિત જનીન સમારકામ અથવા લક્ષિત ન્યુક્લિયોટાઇડ ફેરફાર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. લિપોપ્લેક્સ કોષમાં નવા ડીએનએના વિતરણમાં સુધારો કરવા માટે, ડીએનએને નુકસાનથી સુરક્ષિત અને હકારાત્મક રીતે ચાર્જ થવો જોઈએ. શરૂઆતમાં, કૃત્રિમ વેક્ટર માટે લિપોપ્લેક્સના નિર્માણ માટે આયનીય અને તટસ્થ લિપિડનો ઉપયોગ કરવામાં આવતો હતો. જો કે, આ હકીકતો હોવા છતાં કે તેમની સાથે ઓછી ઝેરી અસર સંકળાયેલી છે, કે તેઓ શરીરના પ્રવાહી સાથે સુસંગત છે અને તેમને પેશી વિશિષ્ટ તરીકે સ્વીકારવાની સંભાવના હતી; તેઓ ઉત્પન્ન કરવા માટે જટિલ અને સમય માંગી લે છે તેથી કેશનિક આવૃત્તિઓ તરફ ધ્યાન આપવામાં આવ્યું હતું. કેશનિક લિપિડ્સ, તેમના હકારાત્મક ચાર્જને કારણે, સૌપ્રથમ નકારાત્મક રીતે ચાર્જ થયેલા ડીએનએ અણુઓને ઘનીકરણ કરવા માટે ઉપયોગમાં લેવાતા હતા જેથી લિપોસોમ્સમાં ડીએનએના આવરણને સરળ બનાવી શકાય. પાછળથી એવું જાણવા મળ્યું હતું કે કેશનિક લિપિડ્સના ઉપયોગથી લિપોપ્લેક્સિસની સ્થિરતામાં નોંધપાત્ર વધારો થયો છે. તેમના ચાર્જના પરિણામે, કેશનિક લિપોસોમ્સ કોષ પટલ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, એન્ડોસાયટોસિસને મુખ્ય માર્ગ તરીકે વ્યાપકપણે માનવામાં આવતું હતું જેના દ્વારા કોષો લિપોપ્લેક્સને ગ્રહણ કરે છે. એન્ડોસોમ્સ એન્ડોસાયટોસિસના પરિણામો તરીકે રચાય છે, જો કે, જો જનીનોને એન્ડોસોમના પટલને તોડીને કોષરસમાં મુક્ત કરી શકાતા નથી, તો તેમને લાઇસોસોમ્સમાં મોકલવામાં આવશે જ્યાં તેઓ તેમના કાર્યો પ્રાપ્ત કરી શકે તે પહેલાં તમામ ડીએનએનો નાશ કરવામાં આવશે. એવું પણ જાણવા મળ્યું હતું કે કેશનિક લિપિડ્સ પોતે ડીએનએને લિપોસોમ્સમાં ઘનીકરણ અને સમાવિષ્ટ કરી શકે છે, તેમ છતાં "એન્ડોસોમલ એસ્કેપ" ની દ્રષ્ટિએ ક્ષમતાના અભાવને કારણે સંક્રમણની કાર્યક્ષમતા ખૂબ ઓછી છે. જો કે, જ્યારે સહાયક લિપિડ્સ (સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રોન્યૂટ્રલ લિપિડ્સ, જેમ કે ડી. ઓ. પી. ઈ.) ને લિપોપ્લેક્સ બનાવવા માટે ઉમેરવામાં આવ્યા હતા, ત્યારે ઘણી વધારે સંક્રમણ કાર્યક્ષમતા જોવા મળી હતી. પાછળથી, એવું જાણવા મળ્યું હતું કે અમુક લિપિડ્સમાં એન્ડોસોમલ પટલને અસ્થિર કરવાની ક્ષમતા હોય છે જેથી એન્ડોસોમમાંથી ડીએનએને બહાર કાઢવામાં મદદ મળે, તેથી તે લિપિડ્સને ફ્યુઝોજેનિક લિપિડ્સ કહેવામાં આવે છે. કેશનિક લિપોસોમ્સનો ઉપયોગ જનીન વિતરણ વેક્ટરના વિકલ્પ તરીકે વ્યાપકપણે કરવામાં આવ્યો હોવા છતાં, કેશનિક લિપિડ્સની માત્રા આધારિત ઝેરીપણું પણ જોવા મળ્યું હતું જે તેમના ઉપચારાત્મક ઉપયોગોને મર્યાદિત કરી શકે છે. લિપોપ્લેક્સનો સૌથી સામાન્ય ઉપયોગ કેન્સરના કોષોમાં જનીન સ્થાનાંતરણમાં થયો છે, જ્યાં પૂરા પાડવામાં આવેલા જનીનો કોષમાં ગાંઠ દમનક નિયંત્રણ જનીનોને સક્રિય કરે છે અને ઓન્કોજીન્સની પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો કરે છે. તાજેતરના અભ્યાસોએ દર્શાવ્યું છે કે શ્વસન ઉપકલા કોષોને સંક્રમિત કરવામાં લિપોપ્લેક્સ ઉપયોગી છે. પોલિમરસોમ્સ એ લિપોસોમ્સ (લિપિડ બાયલેયર સાથેના વેસિકલ્સ) ની કૃત્રિમ આવૃત્તિઓ છે, જે એમ્ફીફિલિક બ્લોક કોપોલિમરથી બનેલી હોય છે. તેઓ હાઇડ્રોફિલિક અથવા હાઇડ્રોફોબિક સામગ્રીને સમાવી શકે છે અને તેનો ઉપયોગ ડીએનએ, પ્રોટીન અથવા દવાઓ જેવા માલને કોષોમાં પહોંચાડવા માટે થઈ શકે છે. લિપોસોમ્સ પર પોલિમરસોમ્સના ફાયદાઓમાં વધુ સ્થિરતા, યાંત્રિક શક્તિ, રક્ત પરિભ્રમણનો સમય અને સંગ્રહ ક્ષમતાનો સમાવેશ થાય છે. પોલિપ્લેક્સ ડીએનએ ધરાવતા પોલિમરના સંકુલને પોલિપ્લેક્સ કહેવામાં આવે છે. મોટાભાગના પોલીપ્લેક્સમાં કેશનિક પોલિમર હોય છે અને તેમનું બનાવટ આયનીય ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ દ્વારા સ્વ-સંયોજન પર આધારિત હોય છે. પોલીપ્લેક્સ અને લિપોપ્લેક્સની ક્રિયાની પદ્ધતિઓ વચ્ચેનો એક મહત્વપૂર્ણ તફાવત એ છે કે પોલીપ્લેક્સ તેમના ડીએનએ ભારને સીધા કોષરસમાં મુક્ત કરી શકતા નથી. પરિણામે, નિષ્ક્રિય એડિનોવાયરસ જેવા એન્ડોસોમ-લિટિક એજન્ટો સાથે સહ-સંક્રમણ જરૂરી હતું જેથી કણોના ગ્રહણ દરમિયાન બનેલા એન્ડોસાયટીક વેસિકલમાંથી નેનોપાર્ટિકલ છટકી શકે. જો કે, એવી પદ્ધતિઓની વધુ સારી સમજ કે જેના દ્વારા ડીએનએ એન્ડોલિસોસોમલ માર્ગમાંથી છટકી શકે છે, એટલે કે. પ્રોટોન સ્પોન્જ અસરએ નવી પોલિમર સંશ્લેષણ વ્યૂહરચનાઓ શરૂ કરી છે જેમ કે પોલિમર બેકબોનમાં પ્રોટોનેબલ અવશેષોનો સમાવેશ કરવો અને પોલિકેશન-આધારિત પ્રણાલીઓ પર સંશોધનને પુનર્જીવિત કર્યું છે. તેમની ઓછી ઝેરી ક્ષમતા, ઉચ્ચ લોડિંગ ક્ષમતા અને બનાવટની સરળતાને કારણે, પોલીકેશનિક નેનોકેરિયર્સ તેમના હરીફો જેમ કે વાયરલ વેક્ટર જે ઉચ્ચ રોગપ્રતિકારક શક્તિ અને સંભવિત કાર્સિનોજેનિસિટી દર્શાવે છે, અને લિપિડ-આધારિત વેક્ટર જે માત્રા અવલંબન ઝેરીકરણનું કારણ બને છે તેની સરખામણીમાં મહાન વચન દર્શાવે છે. પોલિએથિલિનીમાઈન અને ચિટોસન એ પોલિમરીક વાહકોમાંના છે જેનો જનીન વિતરણ ઉપચારશાસ્ત્રના વિકાસ માટે વ્યાપક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. સંભવિત જનીન વાહકોની લાઇબ્રેરીમાં પોલી (બીટા-એમિનો એસ્ટર) અને પોલીફોસ્ફોરામિડેટ જેવા અન્ય પોલીકેશનિક વાહકોને ઉમેરવામાં આવી રહ્યા છે. પોલિમર અને કોપોલિમરની વિવિધતા ઉપરાંત, આ પોલિમરીક નેનો-વાહકોના કદ, આકાર, સપાટીના રસાયણશાસ્ત્રને નિયંત્રિત કરવાની સરળતા તેમને લક્ષ્ય બનાવવાની ક્ષમતા અને ઉન્નત અભેદ્યતા અને જાળવણી અસરનો લાભ લેવામાં એક ધાર આપે છે. ડેન્ડ્રીમર એ ગોળાકાર આકાર ધરાવતું અત્યંત શાખા ધરાવતું મેક્રોમોલેક્યુલ છે. કણની સપાટીને ઘણી રીતે કાર્યરત કરી શકાય છે અને પરિણામી રચનાના ઘણા ગુણધર્મો તેની સપાટી દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. ખાસ કરીને કેશનિક ડેન્ડ્રીમરનું નિર્માણ કરવું શક્ય છે, એટલે કે. હકારાત્મક સપાટી ચાર્જ સાથે એક. જ્યારે ડીએનએ અથવા આરએનએ જેવી આનુવંશિક સામગ્રીની હાજરીમાં, ચાર્જ પૂરકતા કેશનિક ડેન્ડ્રિમર સાથે ન્યુક્લિક એસિડના કામચલાઉ જોડાણ તરફ દોરી જાય છે. તેના ગંતવ્ય સુધી પહોંચ્યા પછી ડેંડ્રિમર-ન્યુક્લિક એસિડ સંકુલને એન્ડોસાયટોસિસ દ્વારા કોષમાં લઈ જવામાં આવે છે. તાજેતરના વર્ષોમાં સંક્રમણ એજન્ટો માટેનો માપદંડ કેશનિક લિપિડ્સ છે. આ સ્પર્ધાત્મક રીએજન્ટ્સની મર્યાદાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થતો હોવાનું નોંધવામાં આવ્યું છેઃ કેટલાક કોષ પ્રકારોને સંક્રમિત કરવાની ક્ષમતાનો અભાવ, મજબૂત સક્રિય લક્ષ્યીકરણ ક્ષમતાઓનો અભાવ, પ્રાણીઓના નમૂનાઓ સાથે અસંગતતા અને ઝેરીપણું. ડેન્ડ્રીમર્સ મજબૂત સહસંયોજક રચના અને પરમાણુ માળખા પર ભારે નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે, અને તેથી કદ. વર્તમાન અભિગમોની સરખામણીમાં આ એકસાથે આકર્ષક લાભો આપે છે. ડેંડ્રિમર્સનું ઉત્પાદન ઐતિહાસિક રીતે ધીમી અને ખર્ચાળ પ્રક્રિયા રહી છે જેમાં અસંખ્ય ધીમી પ્રતિક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે, જે એક અવરોધ છે જેણે તેમના વ્યાપારી વિકાસને ગંભીર રીતે ઘટાડ્યો હતો. મિશિગન સ્થિત કંપની ડેન્ડ્રિટિક નેનોટેકનોલોજીઝે ગતિશીલ રીતે સંચાલિત રસાયણશાસ્ત્રનો ઉપયોગ કરીને ડેન્ડ્રિમર્સનું ઉત્પાદન કરવાની એક પદ્ધતિ શોધી કાઢી હતી, એક એવી પ્રક્રિયા કે જેણે માત્ર ત્રણની તીવ્રતા દ્વારા ખર્ચમાં ઘટાડો કર્યો ન હતો, પરંતુ પ્રતિક્રિયાનો સમય પણ એક મહિનાથી વધુ સમયથી ઘટાડીને ઘણા દિવસો કરી દીધો હતો. આ નવા "પ્રિયોસ્ટાર" ડેંડ્રિમર્સનું નિર્માણ ખાસ કરીને ડીએનએ અથવા આરએનએ પેલોડ વહન કરવા માટે કરી શકાય છે જે ઓછી અથવા કોઈ ઝેરી અસર વિના ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતામાં કોષોને સંક્રમિત કરે છે. અકાર્બનિક નેનોપાર્ટિકલ્સ અકાર્બનિક નેનોપાર્ટિકલ્સ, જેમ કે ગોલ્ડ, સિલિકા, આયર્ન ઓક્સાઇડ (ઉદા. મેગ્નેટોફેક્શન) અને કેલ્શિયમ ફોસ્ફેટ જનીન વિતરણ માટે સક્ષમ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. અકાર્બનિક વેક્ટરના કેટલાક ફાયદાઓ તેમની સંગ્રહ સ્થિરતા, ઓછો ઉત્પાદન ખર્ચ અને ઘણીવાર સમય, ઓછી રોગપ્રતિકારક શક્તિ અને માઇક્રોબાયલ હુમલા સામે પ્રતિકારમાં છે. 100 એનએમ કરતા ઓછી નેનોસાઇઝ્ડ સામગ્રી ડીએનએ અથવા આરએનએને અસરકારક રીતે ફસાવતી હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે અને તેને અધોગતિ વિના એન્ડોસોમમાંથી બહાર નીકળવાની મંજૂરી આપે છે. અકાર્બનિક પદાર્થો પણ તેમની વધેલી ઘનતા અને સંવર્ધન વાનગીના આધાર પર પ્રેફરન્શિયલ સ્થાનને કારણે જોડાયેલ કોષ રેખાઓ માટે સુધારેલ ઈન વિટ્રો ટ્રાન્સફેક્શન દર્શાવતા હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. ક્વોન્ટમ બિંદુઓનો પણ સફળતાપૂર્વક ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો છે અને સ્થિર ફ્લોરોસન્સ માર્કર સાથે જનીન ઉપચારના જોડાણને મંજૂરી આપે છે. ઇજનેરી કાર્બનિક નેનોપાર્ટિકલ્સ પણ વિકાસ હેઠળ છે, જેનો ઉપયોગ જનીનો અને ઉપચારાત્મક એજન્ટોના સહ-વિતરણ માટે થઈ શકે છે. સેલ-પેનેટ્રેટિંગ પેપ્ટાઇડ્સ સેલ-પેનેટ્રેટિંગ પેપ્ટાઇડ્સ (સી. પી. પી.), જેને પેપ્ટાઇડ ટ્રાન્સડક્શન ડોમેન્સ (પી. ટી. ડી.) તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે ટૂંકા પેપ્ટાઇડ્સ (<40 એમિનો એસિડ) છે જે વિવિધ અણુઓ સાથે સહસંયોજક અથવા બિન-સહસંયોજક રીતે બંધાયેલા હોય ત્યારે કોષ પટલમાંથી અસરકારક રીતે પસાર થાય છે, આમ આ અણુઓને કોષોમાં પ્રવેશવાની સુવિધા આપે છે. કોષનો પ્રવેશ મુખ્યત્વે એન્ડોસાયટોસિસ દ્વારા થાય છે પરંતુ અન્ય પ્રવેશ પદ્ધતિઓ પણ અસ્તિત્વમાં છે. સી. પી. પી. ના માલવાહક અણુઓના ઉદાહરણોમાં ન્યુક્લિક એસિડ, લિપોસોમ્સ અને ઓછા પરમાણુ વજનની દવાઓનો સમાવેશ થાય છે. સી. પી. પી. કાર્ગોને સી. પી. પી. સિક્વન્સમાં સ્થાનિકીકરણ ક્રમનો સમાવેશ કરીને ચોક્કસ સેલ ઓર્ગેનેલ્સમાં નિર્દેશિત કરી શકાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ન્યુક્લિયર લોકલાઇઝેશન સિક્વન્સનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સીપીપી કાર્ગોને ન્યુક્લિયસમાં માર્ગદર્શન આપવા માટે થાય છે. મિટોકોન્ડ્રિયામાં માર્ગદર્શન માટે, મિટોકોન્ડ્રીયલ લક્ષ્યાંક ક્રમનો ઉપયોગ કરી શકાય છે; આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ પ્રોટોફેક્શનમાં થાય છે (એક એવી તકનીક જે બાહ્ય મિટોકોન્ડ્રીયલ ડીએનએને કોષોના મિટોકોન્ડ્રિયામાં દાખલ કરવાની મંજૂરી આપે છે). વર્ણસંકર પદ્ધતિઓ જનીન સ્થાનાંતરણની દરેક પદ્ધતિમાં ખામીઓ હોવાને કારણે, કેટલીક વર્ણસંકર પદ્ધતિઓ વિકસાવવામાં આવી છે જે બે અથવા વધુ તકનીકોને જોડે છે. વાઇરોસોમ્સ એક ઉદાહરણ છે; તેઓ નિષ્ક્રિય એચ. આય. વી અથવા ઈન્ફલ્યુએન્ઝા વાયરસ સાથે લિપોસોમ્સને જોડે છે. આ માત્ર વાયરલ અથવા લિપોસોમલ પદ્ધતિઓ કરતાં શ્વસન ઉપકલા કોષોમાં વધુ કાર્યક્ષમ જનીન સ્થાનાંતરણ હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. અન્ય પદ્ધતિઓમાં અન્ય વાયરલ વેક્ટરને કેશનિક લિપિડ્સ અથવા સંકરણ વાયરસ સાથે મિશ્રિત કરવાનો સમાવેશ થાય છે. આનુવંશિક ઇજનેરી પરિવર્તન ટ્રાન્સફેક્શન ટ્રાન્સડક્શન સંદર્ભોની જીનોસોમ (લિપોપ્લેક્સ) તકનીકો પણ જુઓ એપ્લાઇડ જિનેટિક્સ બાયોએથિક્સ બાયોટેકનોલોજી મેડિકલ જિનેટિક્સ મોલેક્યુલર બાયોલોજી જનીન વિતરણ ઉભરતી તકનીકો