Un equipo de investigadores de University College Dublin identificó un mecanismo hasta ahora desconocido que permite a las células intercambiar mensajes biológicos de forma precisa, un descubrimiento que abre nuevas vías para la administración de terapias génicas, basadas en ARN y en proteínas, según informó el portal especializado Phys.org.
El hallazgo sugiere que la utilización de vías biológicas naturales —que permanecen fuera del alcance de los enfoques médicos convencionales— podría ofrecer nuevas oportunidades terapéuticas para enfermedades genéticas y complejas.
Según la profesora asociada Yan Yan, de la UCD School of Biomolecular and Biomedical Science, “acceder a estas rutas naturales permitiría transportar conjuntos funcionales de biomoléculas, por ejemplo mensajes correctivos extendidos, directamente a zonas previamente inaccesibles dentro de las células y a través de barreras biológicas, mejorando notablemente la eficacia y la seguridad de terapias basadas en ARN, genes y proteínas”.
Los autores del estudio, dirigido por la profesora Yan Yan y por el director del Center for BioNano Interactions (CBNI), Kenneth Dawson, lograron aislar estos sistemas de mensajería mediante un método que captura las gotas mensajeras en tránsito, mediante minúsculos imanes integrados en las partículas. Esto permitió, por primera vez, analizar el contenido íntegro de los mensajes durante su transferencia entre células.
La investigación, publicada en la revista científica Nature Materials, proporciona un modelo directo de comunicación celular con potencial para aplicarse en el desarrollo de medicinas capaces de revertir, y no solo gestionar, enfermedades actualmente intratables.
Recubrimiento y programación biológica
La clave del descubrimiento residió en la observación de nanopartículas que, al ingresar en la célula, sufren una transformación inesperada. Un pequeño grupo de estas partículas adquiere lo que el equipo denominó una “corona de condensado”: una envoltura densa y estable constituida por proteínas y ARN propios de la célula. Este recubrimiento, según la profesora, porta un pequeño programa biológico funcional, lo que diferencia a estas nanopartículas del resto de sistemas de mensajería conocidos en biología.
La innovación técnica del equipo consistió en la incorporación de diminutos imanes en estas gotas mensajeras, lo que permitió detenerlas y examinar su contenido antes de que entregaran su mensaje a una célula receptora.
Así, los investigadores comprobaron que los mensajes biológicos permanecen intactos durante el proceso de transferencia, y que el complejo proteico y de ARN que transportan mantiene su actividad funcional en la célula destino.
Cuando este recubrimiento llega a otra célula, se libera y logra evadir los sistemas de degradación internos de la misma. Así, las proteínas y ARN transportados por la corona de condensado logran integrarse en los procesos internos de la nueva célula y modifican de manera directa su funcionamiento biológico. El equipo demostró que las moléculas transferidas conservan su actividad, lo que puede influir en cómo operan las células receptoras.
Terapias y barreras biológicas
La identificación de este sistema natural de mensajería ofrece un modelo para el diseño de vehículos sintéticos capaces de transportar moléculas terapéuticas a regiones del organismo inaccesibles de momento. De acuerdo con Dawson, el error o malfuncionamiento en este sistema de mensajería es clave, conforme a evidencias previas, en la propagación de metástasis tumoral.
El director del CBNI detalló que, gracias al prototipo desarrollado, su grupo pudo interferir en las comunicaciones celulares y enviar instrucciones diseñadas artificialmente. Según él, este avance representa “un nuevo modelo para enviar mensajes biológicos estratégicos y terapéuticamente eficaces a localizaciones antes inaccesibles del cuerpo”, lo que abre la puerta a una medicina encaminada a la reversión de enfermedades graves.
El estudio del equipo constituye un avance hacia la creación de herramientas moleculares que puedan cruzar barreras biológicas complejas, lo que potencialmente transformaría el tratamiento de afecciones que, hasta hoy, han permanecido fuera del alcance de la terapia génica y las tecnologías de ARN.
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