Científicos aprovechan la proteína humana para administrar medicamentos moleculares a las células

Investigadores del MIT, el Instituto McGovern para la Investigación del Cerebro, el Instituto Médico Howard Hughes y el Instituto Broad y Harvard han desarrollado una nueva forma de administrar terapias moleculares a las células. El sistema, llamado SEND, se puede programar para encapsular y entregar diferentes cargas de ARN. SEND aprovecha las proteínas naturales del cuerpo que forman partículas similares a virus y se unen al ARN, y puede provocar una respuesta inmunitaria menor que otros métodos de administración.

La nueva plataforma de administración funciona de manera eficiente en modelos celulares y, con un mayor desarrollo, podría abrir una nueva clase de métodos de administración para una amplia gama de medicamentos moleculares, incluidos los de edición y reemplazo de genes. Los vehículos de administración existentes para estas terapias pueden ser ineficaces e integrarse aleatoriamente en el genoma de las células, y algunos pueden estimular reacciones inmunes no deseadas. SEND tiene la promesa de superar estas limitaciones, lo que podría abrir nuevas oportunidades para implementar la medicina molecular.

“La comunidad biomédica ha estado desarrollando poderosas terapias moleculares, pero administrarlas a las células de una manera precisa y eficiente es un desafío”

“La comunidad biomédica ha estado desarrollando poderosas terapias moleculares, pero administrarlas a las células de una manera precisa y eficiente es un desafío”, ha explicado el pionero de CRISPR, Feng Zhang, autor principal del estudio e investigador de McGovern. “SEND tiene el potencial de superar estos desafíos”.

El equipo describe cómo SEND se aprovecha de las moléculas producidas por las células humanas. En el centro de SEND hay una proteína llamada PEG10, que normalmente se une a su propio ARNm y forma una cápsula protectora esférica a su alrededor. En su estudio, el equipo diseñó PEG10 para empaquetar y entregar selectivamente otro ARN. Los científicos utilizaron SEND para entregar el sistema de edición de genes CRISPR-Cas9 a células humanas y de ratón para editar genes específicos.

El primer autor Michael Segel, investigador postdoctoral en el laboratorio de Zhang, y Blake Lash, segundo autor y estudiante de posgrado en el laboratorio, dijeron que PEG10 no es único en su capacidad para transferir ARN. “Eso es lo que es tan emocionante”, dijo Segel. “Este estudio muestra que probablemente existen otros sistemas de transferencia de ARN en el cuerpo humano que también se pueden aprovechar con fines terapéuticos. También plantea algunas preguntas realmente fascinantes sobre cuáles podrían ser las funciones naturales de estas proteínas”.

Inspiración desde dentro

La proteína PEG10 existe de forma natural en los seres humanos y se deriva de un “retrotransposón”, un elemento genético similar a un virus, que se integró en el genoma de los antepasados ??humanos hace millones de años. Con el tiempo, el cuerpo ha adoptado la PEG10 para convertirse en parte del repertorio de proteínas importantes para la vida.

La proteína PEG10 existe de forma natural en los seres humanos y se deriva de un “retrotransposón”, un elemento genético similar a un virus, que se integró en el genoma de los antepasados ??humanos hace millones de años

Hace cuatro años, los investigadores demostraron que otra proteína derivada de retrotransposón, ARC, forma estructuras similares a virus y participa en la transferencia de ARN entre células. Aunque estos estudios sugirieron que podría ser posible diseñar proteínas de retrotransposón como una plataforma de entrega, los científicos no habían aprovechado con éxito estas proteínas para empaquetar y entregar cargas específicas de ARN en células de mamíferos.

Fuente: Agencia ID.