Científicos plantean crear interruptor molecular para la entrega regulada de biofármacos

Mediante el uso de la Ingeniería Genética, un grupo de investigadores del Departamento Biomédico de la Universidad de Antofagasta, se encuentran trabajando en la construcción y optimización de un interruptor molecular optogenético que permita la entrega regulada de biofármacos controlados por luz azul.

Este proyecto es financiado por FONDEF VIU (valorización de la investigación universitaria) con 30 millones de pesos para un desarrollo de 15 meses. Los investigadores que participan en la iniciativa son los doctores Janetti Signorelli Sentis (profesora patrocinante), Rafaella Zárate Canales (co-directora) y Duxan Arancibia Radich (director del proyecto).

Los interruptores moleculares permiten “encender y apagar” la expresión de genes, además de regular la dosis de dicha expresión. En Biomedicina, estos sistemas son de gran relevancia, dado que la expresión regulada de genes permite dosificar las proteínas de interés terapéutico (biofármacos), permitiendo desarrollar terapias más efectivas contra diversas enfermedades.

“Emplearemos en este proyecto un interruptor molecular que se regula por luz azul, y por lo tanto, se clasifica como optogenético. La optogenética es la combinación de métodos genéticos y ópticos (en este caso la luz) para controlar eventos específicos en células, con la precisión temporal necesaria para mantener el ritmo intacto de funcionamiento de los sistemas biológicos”, sostiene el doctor Duxan Arancibia Radich.

Se debe destacar que en esta versión de FONDEF VIU se presentaron 110 proyectos a lo largo de todo el país, seleccionándose 20. El proyecto presentado por los investigadores de la UA quedó seleccionado en la tercera posición.

Mejorar Terapias

Esta investigación se encuentra en su etapa inicial, por lo tanto, los beneficios para la salud humana no serían inmediatos. En ese sentido, el investigador de la Universidad de Antofagasta sostiene que en el futuro se podría generar un biofármaco que -siendo evaluado y validado en las diferentes fases de estudios pre-clínicos- “podría dar origen a una nueva alternativa de administración de biofármacos viable y accesible para la comunidad”.

“A modo de ejemplo, en el contexto del COVID-19, podríamos regular por luz azul la entrega de una proteína clave en el sistema inmune que actúe contra el virus. Así como activamos esa proteína, de ser requerido, también podríamos frenar la entrega de dicha proteína, evitando así posibles efectos colaterales”, explica el Dr. Arancibia.

Etapas

La investigación será desarrollada en dos etapas. La primera considera la modificación de un prototipo de vector en el cual se demostró, en células humanas en cultivo, que se puede regular mediante luz azul. Este vector entrega una proteína roja fluorescente (RFP), como prueba inicial.

En una segunda etapa, esta proteína RFP será reemplazada por eritropoyetina  (biofármaco de interés terapéutico para la anemia), cuya expresión será probada in vivo en ratas iluminadas con luz azul en tiempo real, regulando así la expresión de este biofármaco con luz.