Eritrocitos de diseño con funciones terapéuticas

Investigadores del Whitehead Institute en Massachusetts, EEUU, han llevado a cabo modificaciones genéticas y enzimáticas de los eritrocitos de la sangre que hacen posible el transporte de compuestos de interés a localizaciones específicas del organismo.

El método se aprovecha de algunas de las características de los eritrocitos, que los convierten en un excelente medio para desarrollar aplicaciones terapéuticas. En primer lugar, los eritrocitos son un tipo celular muy abundante que se distribuye y circula por gran parte del organismo. Además, su vida media es extensa, alcanzando hasta 120 días en humanos y 50 en ratón. Por último, los eritrocitos maduros carecen de núcleo, por lo que si se modifican genéticamente las células precursoras de los eritrocitos, tras su diferenciación y pérdida del núcleo (con su correspondiente material hereditario) no quedan rastros de las alteraciones genéticas introducidas.

Teniendo en cuenta estas características, los investigadores introdujeron en células precursoras de eritrocitos genes que expresaran proteínas de la superficie modificadas. Al madurar los eritrocitos, estas proteínas permanecían en la membrana, donde eran sometidas a otra modificación enzimática, consistente en el establecimiento de un enlace covalente entre la proteína de superficie y una sustancia de elección, que podría ser un anticuerpo, un fármaco, una antitoxina o una sonda para utilizarse en diagnóstico, entre otras posibilidades. Los eritrocitos diseñados con anticuerpos específicos tienen el potencial de poder quedar retenidos en determinadas localizaciones del cuerpo, lo que permitiría tener como diana a poblaciones de células concretas.

El método, probado en ratones y células humanas, permite diseñar eritrocitos modificados con cualquier componente, en condiciones nativas y con un riesgo mínimo de dañar su estructura en el proceso.

Las aplicaciones resultan sorprendentes. Eritrocitos fabricados con moléculas terapéuticas en su interior y módulos de especificidad celular en su membrana podrían distribuir su contenido a tejidos o localizaciones específicas. O en el caso de incluir por ejemplo sondas de imagen, permitir llevar a cabo diagnósticos. O con anticuerpos en su superficie, podrían utilizarse para neutralizar toxinas en el organismo.

El método ha llamado la atención de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada en Defensa (DARPA en sus siglas en inglés) del Gobierno Militar de los EEUU, la cual está apoyando la investigación con el objetivo de desarrollar tratamientos o vacunas frente a armas biológicas.

“Queríamos crear eritrocitos de elevado valor, que no transportaran simplemente oxígeno.”, ha manifestado Harvey Lodish, director del trabajo junto a Hidde Ploegh. “Hemos establecido la tecnología para crear eritrocitos de ratón y humanos en cultivo que pueden expresar lo que queramos y potencialmente ser utilizados con fines terapéuticos o de diagnóstico.

Referencia: Shi J et al.Engineered red blood cells as carriers for systemic delivery of a wide array of functional probes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 Jun 30. pii: 201409861.

Fuente: http://wi.mit.edu/news/archive/2014/engineered-red-blood-cells-could-carry-precious-therapeutic-cargo

Eritrocitos. Imagen: By MDougM (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons

Eritrocitos. Imagen: By MDougM (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons

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