Con el auge de las terapias génicas como esperanza para alcanzar la cura para enfermedades que hasta ahora carecen de ella, la investigación científica trabaja para hacer de este tratamiento lo más seguro para los pacientes. Por eso, investigadores del MIT y la Universidad de Harvard han diseñado una forma de activar selectivamente terapias génicas en células diana, incluidas las células humanas.
El peligro de aquellas terapias que varían la realidad de algunas células o genes para curarlos, es que en algunos casos tiene unos importante efectos negativos y toxicidad, e incluso puede llegar a expresarse en células equivocadas, lo que puede resultar especialmente peligroso para el paciente.
Para evitar estos efectos secundarios, los investigadores buscaron una manera de reducir los efectos fuera del objetivo de las terapias génicas. Para ello crearon una tecnología capaz de detectar secuencias específica de ARN mensajero en las células. Las secuencias de ARN de cada célula difieren, por lo que decidieron desarrollar una tecnología capaz de diferenciarlas.
"Esto trae nuevos circuitos de control al campo emergente de la terapia génica, abriendo la próxima generación de terapias de ARN que podrían diseñarse para activarse solo de una manera específica de célula o tejido", señala James Collins
Diferenciando las secuencias de ARN que se producían los investigadores han conseguido afinar la utilización de la terapia génica, de tal forma que solo se produciría el transgén o la orden de producir ciertas proteínas después de "leer" secuencias de ARN específicas.
Antes de este estudio, el equipo de investigadores ya desarrolló una forma de utilizar la detección de ARN como un disparador para estimular a las células a producir una proteína específica en las células bacterianas. Esta vez era crear una terapia dirigida en células humanas. Lo hicieron a través de los sitios de entrada de ribosoma internos diseñado por ellos y que se inserta en una célula humana frente a un transgén de salida, bloqueando la traducción de ese gen a menos que se detecte el ARNm desencadenante dentro de la célula.
De esta forma desarrollaron puntos de apoyo que pudieran detectar una variedad de diferentes factores desencadenantes dentro de las células humanas y de levadura. Primero, demostraron que podían detectar ARNm que codifica genes virales del virus Zika y el virus SARS-CoV-2. Según los investigadores, una posible aplicación para esto podría ser diseñar células T que detecten y respondan al ARNm viral durante la infección. También se podría utilizar para revelar estados celulares como el estrés o identificar las células cancerosas que podría permitir desarrollar terapias que desencadenaran la producción de una proteína que inicia la muerte celular cuando se detectan proteínas cancerosas en una célula.
"Esto trae nuevos circuitos de control al campo emergente de la terapia génica, abriendo la próxima generación de terapias de ARN que podrían diseñarse para activarse solo de una manera específica de célula o tejido", señala James Collins, profesor de Termeer de Ingeniería y Ciencias Médicas en el Instituto de Ingeniería y Ciencias Médicas (IMES) del MIT y en el Departamento de Ingeniería Biológica y autor principal del estudio.