Amparo Tolosa, Genotipia

En los últimos años la biología de sistemas está proporcionando herramientas de gran interés para el tratamiento de algunas enfermedades. De momento, la mayor parte son prototipos, probados bajo condiciones controladas en modelos animales o tejidos. Sin embargo, el potencial de estos prototipos es muy elevado, por lo que conforme se optimicen y adapten a su utilización en humanos, podrían representar opciones reales para la práctica clínica.

El último ejemplo de este tipo de innovaciones es un dispositivo celular para tratar la diabetes cuyo circuito genético puede ser activado por un compuesto presente en el té verde. Desarrollada por investigadores de la universidad East China Normal University de Shangai, esta terapia ha mostrado resultados prometedores en ratones y monos.

El objetivo de los investigadores era desarrollar un circuito genético que pudiera ser activado o apagado de forma remota. En la actualidad, una de las limitaciones de utilizar tratamientos con  células productoras de agentes terapéuticos es conseguir controlar la producción y liberación de estos agentes de forma remota. Una opción es que el circuito sea activado por una molécula inductora que se administra al paciente. Por ejemplo, el año pasado, investigadores de la Escuela Técnica de Zurich en Basilea desarrollaron implantes de células sensibles a la cafeína que eran capaces de regular los niveles de azúcar en sangre en modelos de ratón con diabetes.

En este caso, el equipo se planteó si otra bebida, el té, podría proporcionar la molécula inductora deseada para activar un circuito genético terapéutico. La conocida bebida tenía a su favor su consumo extendido en todo el mundo, su bajo precio y la presencia de polifenoles que reducen el riesgo a desarrollar algunas enfermedades.

Cuando el té se consume, es metabolizado rápidamente en ácido protocatecuico o PCA. Los investigadores han diseñado un circuito genético en el que la presencia de PCA funciona como interruptor de encendido y han demostrado que puede ser utilizado en diferentes aplicaciones.

El equipo ha demostrado que el circuito dependiente de PCA puede utilizarse para controlar la edición del genoma mediante CRISPR, como plataforma biocomputacional celular y para liberar un producto terapéutico en una enfermedad. “Visualizamos que puede ser  implementada creativamente para resolver una enorme variedad de problemas de control genético de sistemas en biología y biomedicina”, destacan los investigadores en el trabajo.

En el caso de la utilización del circuito como herramienta terapéutica, el equipo introdujo el circuito en células de riñón embrionarias que implantó en ratones y primates no humanos con diabetes. Tras la ingesta de té verde, o PCA concentrado, los investigadores observaron una reducción en los niveles de azúcar de los animales tratados, sin ningún efecto secundario observable.

Aunque deberán realizarse más experimentos para optimizar el sistema, los resultados obtenidos apuntan al té verde y concretamente a uno de sus metabolitos, el PCA, como un candidato potencial para activar circuitos genéticos en contextos biomédicos.  “Este trabajo demuestra una estrategia segura, robusta y conveniente para el control remoto dinámico de salidas terapéuticas para futuras aplicaciones de medicina de precisión basadas en genes y células” destacan los investigadores.

La idea de tatuajes o implantes celulares que expresen un componente terapéutico controlado por un metabolito presente en la dieta o en una bebida habitual ofrece aplicaciones muy interesantes. La principal de ellas es que no implica un cambio de comportamiento importante por parte de los pacientes, lo que favorece que no se interrumpa el tratamiento.

Referencia: Yin J, et al. A green tea–triggered genetic control system for treating diabetes in mice and monkeys. Sci Transl Med. 2019. Doi: http://dx.doi.org/10.1126/scitranslmed.aav8826

Fuente: Green Tea Triggers Cellular Gene Switches that Treat Diabetes in Animals. https://eurekalert.org/multimedia/pub/214977.php

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