Radiogenética: control remoto de la expresión génica mediante ondas de radio

Un equipo del Rensselaer Polytechnic Institute y la Universidad Rockefeller en EE.UU., ha desarrollado un sistema que permite controlar de forma remota, mediante ondas de radio o campos electromagnéticos la actividad genética en animales vivos, sin la necesidad de cables o implantes.

El sistema es similar al utilizado por la optogenética (aproximación que combina técnicas genéticas y ópticas para conseguir la pérdida o ganancia de función en una población específica de células o en un tejido in vivo), con la ventaja de evitar algunas limitaciones de ésta última, como la reducida capacidad penetrante de la luz en el tejido o la necesidad de tener implantes permanentes.

El sistema radiogenético, está compuesto por dos proteínas, cuyos genes deben de ser introducidos en las células o animal de estudio: en primer lugar la proteína ferritina que almacena hierro y en segundo lugar un canal iónico denominado TRPV1 . Una vez se expresa el sistema en la célula, cuando las partículas de hierro almacenadas en la ferritina son expuestas a ondas de radio de baja frecuencia o a un campo electromagnético TRPV1 abre el canal y crea un flujo de iones Calcio que activan la expresión del gen de interés.

Mediante esta técnica, los investigadores han conseguido estimular de forma remota la producción de insulina y reducir los niveles de glucosa en sangre en ratón. En este caso, la introducción de los componentes del sistema en los ratones, que ya habían sido modificados para contener una copia del gen que codifica para la insulina susceptible de ser controlada mediante el flujo de iones calcio, fue mediante la utilización de células madre o adenovirus modificados genéticamente.

Jeffrey Friedman, uno de los directores del trabajo indica que al permitir controlar la expresión de genes en un animal vivo, de forma inalámbrica, el método tiene potencial para ser utilizado en enfermedades como la hemofilia, para controlar la producción de una proteína que no se expresa. “Las dos características clave son que el sistema está codificado genéticamente y que puede activar las células de forma remota y rápida,” indica el investigador. En estos momentos el equipo de Friedman está explorando si el método se puede utilizar para modular de forma no invasiva la actividad neural.

Referencia: Stanley SA, et al. Remote regulation of glucose homeostasis in mice using genetically encoded nanoparticles. Nat Med.2014 Dec 15. doi: 10.1038/nm.3730.

Fuente: http://news.rpi.edu/content/2014/12/15/radio-genetics-triggers-gene-expression-magnetic-field#sthash.Mh7v5N7G.dpuf

radiogenética. Imagen: Darryl Leja, National Human Genome Research institute (www.genome.gov)

Regulación de la expresión. Imagen: Darryl Leja, National Human Genome Research institute (www.genome.gov)

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