Investigadores de EE UU han creado vectores sintéticos similares a virus capaces de introducirse en células humanas para realizar tareas específicas, como la edición de genes. Estos nanomateriales podrían ser candidatos prometedores para tratar enfermedades raras y cáncer, así como en medicina personalizada, según los autores.
Estructura del vector artificial diseñado a partir del virus bacteriófago T4. / Venigalla Rao/Victor Padilla-Sanchez/Andrei Fokine/Jingen Zhu
Un equipo de científicos liderados desde la Universidad Católica de América (CUA), en Washington, EE UU, ha diseñado unos vectores virales artificiales (AVV, por sus siglas en inglés) a partir de virus que infectan bacterias para mejorar procesos de terapia genética. Estos nanomateriales personalizables podrían evitar la posible memoria de nuestras defensas ante ellos y disponer de una mayor capacidad.
Los virus son eficientes máquinas biológicas capaces de replicarse y ensamblar descendencia con rapidez. Algunos ejemplos humanos, como los lentivirus, se han diseñado anteriormente para administrar ADN o ARN terapéuticos en animales, pero su capacidad era limitada y presentaban varios problemas de seguridad.
Han demostrado por primera vez que un bacteriófago T4 puede envolverse en un lípido, lo cual facilita la transferencia de tratamientos vitales a células humanas
Los investigadores fabricaron los AVV con un virus llamado bacteriófago T4. Estos vectores tienen un gran volumen interno y una gran superficie externa para programar y administrar biomoléculas en tratamientos.
El laboratorio de Venigalla Rao en Rao Lab. De izquierda a derecha: Wenzheng Guo, Xiaorong Wu, Rao y Jingen Zhu. / Patrick G. Ryan
El director fundador del Centro de Investigación Médica de Bacteriófagos de la CUA, Venigalla Rao, se dedica a estudiar el potencial terapéutico de un tipo de virus que no puede infectar a los humanos y muchos de los cuales forman parte del microbioma de un cuerpo sano.
Rao y su grupo han demostrado por primera vez que un bacteriófago T4 puede envolverse en un lípido, una innovación que facilita la transferencia de tratamientos vitales a células humanas.
“La plataforma tecnológica del vector viral artificial T4 (T4-AVV) puede aplicarse a una amplia gama de enfermedades genéticas, como la anemia falciforme, la distrofia muscular; también en diabetes o cáncer”, afirma Rao a SINC. “Creemos que hemos demostrado que existe una vía para desarrollar tratamientos de terapia genética basados en bacteriófagos seguros y eficaces, con un potencial curativo casi ilimitado”, añade.
Este método puede aplicarse a una amplia gama de enfermedades genéticas, como la anemia falciforme y la distrofia muscular
Los autores consideran que este método puede ser prometedor en el tratamiento clínico de enfermedades raras, pero que deben seguir trabajando para evaluar su seguridad. “La tecnología T4-AVV debe seguir desarrollándose con células humanas primarias aisladas de la sangre antes de pasar a la clínica. La tecnología también se probará en modelos animales como el ratón y el macaco Rhesus”, explica Rao.
Limitaciones y próximos pasos
Una de las limitaciones más difíciles de evitar en los experimentos in vivo será la respuesta inmunitaria que el bacteriófago puede producir.
A este respecto, el experto destaca que “se espera que se produzcan respuestas inmunitarias al vector, pero habrá que evaluar en futuros estudios clínicos cómo afectará esto a las terapias y cómo habrá que ajustarlas”.
Se espera que se produzcan respuestas inmunitarias al vector, pero habrá que evaluar en estudios clínicos cómo afectará esto a las terapias y cómo ajustarlas
“La terapia real está a años vista, pero este trabajo proporciona un modelo para desarrollar tratamientos y curas que salven vidas«, subraya el líder de la investigación. “Lo que estamos investigando es un tipo d cirugía molecular que pueda corregir un defecto con seguridad, precisión y generar resultados terapéuticos”.
El objetivo final, concluye Rao, es que, a diferencia de los actuales fármacos de moléculas pequeñas que a veces deben tomarse de por vida, un futuro fármaco basado en bacteriófagos “podría curar en cuestión de horas o días».
Referencia:
Rao, V. et al. “Design of bacteriophage T4-based artificial viral vectors for human genome remodeling” Nature Communications (2023)