Personal investigador del Cima Universidad de Navarra y del CIBER (áreas de Cáncer, CIBERONC, y Enfermedades Hepáticas y Digestivas, CIBEREHD), junto con el Instituto de Investigación Sanitaria de Navarra (IdiSNA), a través del proyecto Caixa Impulse han identificado un ácido ribonucleico (ARN) que permitiría modular la terapia génica contra el cáncer u otras enfermedades. Estos resultados orientan el desarrollo de tratamientos personalizados para cada paciente y en diferentes fases de su enfermedad.
Las células evolucionan para producir miles de ARNs distintos que se unen a proteínas, a regiones del ADN o a otros ARNs, para realizar distintas funciones. Por ejemplo, estos ARNs pueden contribuir a la formación de células tumorales. “Nuestro estudio ha logrado imitar en el laboratorio esta evolución natural hasta identificar ARNs sintéticos que, cuando se introducen en la célula, son capaces de controlar la expresión de un gen terapéutico”, explica Puri Fortes, investigadora del CIBEREHD, directora del Programa de Biología en ARN del Cima y codirectora del estudio junto con Fernando Pastor, investigador del CIBERONC .
En general, los genes terapéuticos deberían ser siempre beneficiosos para el paciente. Sin embargo, en ocasiones causan efectos secundarios no deseados que producen toxicidad. Hasta ahora resultaba muy complicado modular la expresión del gen para impedir posibles efectos secundarios. “En el Cima hemos identificado una secuencia de ARN que actúa como un regulador que permite modular la expresión del gen terapéutico. En condiciones normales, cuando se introduce la terapia en el paciente, el interruptor está apagado y el gen no se expresa, no hay efecto”, explican los investigadores. “Cuando el médico lo considere adecuado, le dará al paciente un antibiótico convencional. Este se unirá a la secuencia de ARN diseñada y se ‘encenderá’ el gen para producir la proteína terapéutica. Cuanto más antibiótico, más proteína. Si el médico o el paciente notan algún efecto no deseado, puede dejar de tomar el antibiótico y se apagará el gen. Si las condiciones cambian, se puede volver a encender el gen, utilizando el antibiótico, las veces que haga falta”, aclaran.
Uno de los tratamientos que se pueden beneficiar de este tipo de “interruptor génico” es la terapia de linfocitos T (CART, por sus siglas en inglés), que consiste en modificar estas células del sistema inmune para que sean capaces de atacar a las células tumorales. “A veces, las células CAR-T producen efectos no deseados que desaparecerían con esta estrategia”, apuntan Fortes y Pastor.
Los resultados de este trabajo se han publicado en ACS Nano, revista científica de la Sociedad Americana de Química.
Una de las conclusiones principales del trabajo es que el ARN funciona como un interruptor que se puede encender y apagar según la necesidad de cada paciente. Por lo tanto, orienta al clínico a aplicar el mejor abordaje para cada caso. Como apunta Pastor, “este ARN se abre y cierra en respuesta al antibiótico y nos permite regular la expresión génica no solo de CART sino también de otras terapias que en un momento puntual se expresen demasiado y causen efectos secundarios colaterales”.
Una aplicación muy interesante de este tipo de interruptores es la producción a gran escala de proteínas recombinantes con fines terapéuticos. “Este interruptor nos permitiría inducir la producción de la proteína en el momento óptimo para alcanzar el mayor rendimiento de síntesis de la proteína terapéutica. En esta línea, se van a llevar a cabo futuros estudios en colaboración con la empresa navarra de proteínas recombinantes 3P Biopharmaceuticals”.
A partir de ahora el estudio se va a centrar en determinar la aplicación de este sistema en diversas aproximaciones de terapia génica (tanto viral como no viral) utilizando distintos fármacos disponibles en la práctica médica.
Referencia bibliográfica
ACS Nano 2023, 17, 23, 23331–23346 Publication Date:November 16, 2023 https://doi.org/10.1021/acsnano.3c01994
