Científicos de la Facultad de Farmacia de la Universidad Estatal de Oregón (OSU), en Estados Unidos, demostraron en modelos animales la posibilidad de utilizar nanopartículas lipídicas y mensajero ARN, la tecnología en la que se basan las vacunas contra el COVID-19para tratar la ceguera asociada a una rara enfermedad genética.
Los investigadores desarrollaron nanopartículas capaces de penetrar en la retina neural y administrar ARNm a las células fotorreceptoras cuyo correcto funcionamiento permite visualizarlo, tras su publicación en la revista ‘Science Advances’.
El estudio, dirigido por el profesor asociado de ciencias farmacéuticas de OSU Gaurav Sahay, el estudiante de doctorado del Estado de Oregón Marco Herrera-Barrera y la profesora adjunta de oftalmología de la Universidad de Salud y Ciencias de Oregón Renee Ryals, superó una limitación importante del uso de nanopartículas lipídicas (NPL) para el transporte de material genetico con fines terapeuticos visuales: lograr que lleguen a la parte posterior del ojo, donde se encuentra la retina.
Los lípidos son ácidos grasos y compuestos orgánicos similares, incluidos muchos aceites y ceras naturales. Las nanopartículas son pequeños fragmentos de material que fluctúan ligeramente entre una y una milésima parte de un metro. El ARN envía instrucciones a las células para que produzcan una determinada proteína.
La modelo con el coronavirus
En el caso de las vacunas contra el coronavirus, el ARNm transportado por la PNL instruye a las células para que creen un fragmento inocuo de la proteína de la oreja del virus, que desactiva una respuesta inmune del organismo. En el tratamiento de los cambios en la visión debidos a la degeneración hereditaria de la retina (DHR), el RNAm instruirá a las células fotorreceptoras, defectuosas debido a una mutación genética, para que produzcan las proteínas necesarias para la visión.
El DHR abarca un grupo de variables transitorias de gravedad y prevalencia que afectan a una de cada mil personas en todo el mundo.
Ratones y primates
Los científicos demostraron, en investigaciones con ratas y primates en humanos, que los NPL equipados con péptidos eran capaces de atravesar las barreras oculares y conectarse a la retina neural, donde la luz se transforma en señales eléctricas que el cerebro convierte en imágenes.
“Identificamos un nuevo conjunto de péptidos capaces de llegar al fondo del ojo –explica Sahay–. Utilizamos estos péptidos como códigos postales para transportar nanopartículas con material genético en la dirección deseada dentro del ojo”.
“Los péptidos que descubrimos pueden usarse como ligandos de orientación directamente conjugados con silenciadores de ARN, moléculas pequeñas para terapia o como sondas de imagen”, agregó Herrera-Barrera.
Ayudar a la investigación
Sahay y Ryals han recibido una subvención de 3,2 millones de dólares (unos 3 millones de euros) del Instituto Nacional del Ojo de Estados Unidos para seguir estudiando la promesa de las nanopartículas lipídicas en el tratamiento de la ceguera hereditaria. Liderará la investigación sobre el uso de nanopartículas de lípidos para administrar un equipo de edición de genes que puede eliminar los genes defectuosos de las células fotorreceptoras y reemplazarlos con genes que funcionen correctamente.
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El objetivo de la investigación es encontrar soluciones a las limitaciones asociadas al principal medio de administración actual para la edición de genes: un tipo de virus conocido como virus adenoasociado (VAA).
“La VAA tiene una capacidad de empaquetamiento limitada en comparación con la NPL y puede provocar una respuesta del sistema inmunitario –explica Sahay–. Además, las enzimas que la herramienta de edición utiliza como tijeras moleculares para cortarla no se expresan mucho pues ADN que va a editarR. Esperamos usar lo que hemos aprendido hasta ahora sobre NPL para poner en marcha un sistema mejorado de administración de editores genéticos”.
