Madrid, 24 de agosto del 2021. Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y sus institutos McGovern de Investigación Cerebral y el Broad, así como el Instituto Médico Howard Hughes y la Universidad Harvard, en Estados Unidos, desarrollaron una nueva forma de administrar terapias moleculares a las células, según anuncian en la revista Science.
El sistema, denominado SEND, puede programarse para encapsular y administrar diferentes cargas de ARN. Aprovecha las proteínas naturales del organismo que forman partículas similares a los virus y se unen a ese material genético, además, puede provocar una respuesta inmunitaria menor que otros métodos.
La nueva forma de aplicación funciona eficazmente en modelos celulares y, si se sigue desarrollando, podría abrir una nueva clase de métodos de administración para una amplia gama de medicamentos moleculares, incluidos los de edición y sustitución de genes.
Los actuales vehículos de aplicación de estas terapias pueden ser ineficaces e integrarse aleatoriamente en el genoma de las células, y algunos pueden estimular reacciones inmunitarias no deseadas. SEND (Selective Endogenous eNcapsidation for cellular Delivery) promete superar esas limitaciones, lo que podría abrir nuevas oportunidades para desplegar la medicina molecular.
“La comunidad biomédica ha estado desarrollando potentes terapias moleculares, pero su introducción en las células de forma precisa y eficiente es un reto. SEND tiene el potencial de superar estos retos”, explicó el pionero de Crispr Feng Zhang, autor principal del estudio, miembro de los insititutos del MIT e investigador del Instituto Médico Howard Hughes.
El equipo describe en Science cómo ese método aprovecha las moléculas fabricadas por las células humanas. En el centro de él se encuentra una proteína llamada PEG10, que de forma normal se une a su propio ARN y forma una cápsula protectora esférica a su alrededor.
En su estudio, diseñaron la PEG10 para empaquetar y entregar selectivamente otro ARN. Los científicos utilizaron el SEND para entregar el sistema de edición de genes Crispr-Cas9 a células de ratón y humanas a fin de editar genes específicos.
El primer autor, Michael Segel, investigador posdoctoral en el laboratorio de Zhang, y Blake Lash, segundo autor y estudiante de posgrado también en el grupo, sostuvieron que la PEG10 no es única en su capacidad de transferir ARN.
“Eso es lo más emocionante. Este estudio demuestra que probablemente hay otros sistemas de transferencia de ARN en el cuerpo humano que también pueden aprovecharse con fines terapéuticos. También plantea algunos aspectos fascinantes sobre cuáles podrían ser las funciones naturales de estas proteínas”, resalta Segel.
La proteína PEG10 existe de forma natural en los seres humanos y deriva de un “retrotransposón”, elemento genético similar a un virus, que se integró en el genoma de los ancestros humanos hace millones de años. Con el tiempo, ha sido cooptada por el organismo para formar parte del repertorio de proteínas importantes para la vida.
Hace cuatro años, los investigadores demostraron que otra proteína derivada del retrotransposón, la ARC, forma estructuras similares a las de los virus y participa en la transferencia de ARN entre células. Aunque estos estudios sugerían que era posible diseñar proteínas retrotransposónicas como plataforma de transporte, los científicos no habían conseguido aprovechar estas proteínas para empaquetar y transportar cargas específicas de ARN en células de mamíferos.
Sabiendo que algunas proteínas derivadas de retrotransposones pueden unir y empaquetar cargas moleculares, el equipo de Zhang recurrió a ellas como posibles vehículos de entrega. Buscó sistemáticamente entre estas proteínas del genoma humano las que podían formar cápsulas protectoras.
SEND se compone de proteínas que se producen de forma natural en el organismo, lo que significa que puede no desencadenar una respuesta inmunitaria. Si esto se demuestra en otros estudios, los investigadores afirman que podría abrir oportunidades para administrar terapias génicas de forma repetida con mínimos efectos secundarios.
Con información de: Europa Press
