Un estudio reciente revela una nueva herramienta biomédica capaz de entregar material genético para editar genes defectuosos en células cerebrales fetales en desarrollo. Realizado en ratones, esta tecnología podría detener la progresión de trastornos neurodesarrollo genéticos, como el síndrome de Angelman y el síndrome de Rett, antes del nacimiento.
El autor principal Aijun Wang, profesor en UC Davis, enfatiza el potencial de esta herramienta para corregir anomalías genéticas durante fases críticas del desarrollo cerebral. El estudio colaborativo, que involucra al Wang Lab y al Murthy Lab en UC Berkeley, ha sido publicado en ACS Nano.
El innovador sistema de entrega utiliza nanopartículas lipídicas (LNP) para transportar ARN mensajero (ARNm) a las células, que luego se traduce en proteínas funcionales. Este enfoque, que ha ganado atención a través de su aplicación en las vacunas contra la COVID-19, busca abordar los desafíos de la entrega directa de proteínas a las células.
En una publicación reciente en Nature Nanotechnology, los investigadores describieron una nueva formulación de LNP diseñada para una entrega de ARNm segura y eficiente. Estas nanopartículas están diseñadas para degradarse dentro de las células, mejorando así la liberación de ARNm donde puede ser utilizado para la síntesis de proteínas.
Wang señala que la eficiencia de este método de entrega es crucial, ya que una baja absorción puede requerir dosis más altas, lo que puede llevar a toxicidad. El estudio demostró que el método LNP mejora significativamente la eficiencia de la traducción de ARNm, reduciendo el riesgo de respuestas inmunitarias adversas.
Los investigadores aplicaron esta tecnología LNP para entregar ARNm Cas9, una enzima esencial para la edición genética, para tratar enfermedades genéticas que afectan el sistema nervioso central in utero. Al inyectar LNP en el cerebro fetal, lograron editar el gen asociado con el síndrome de Angelman.
Los hallazgos indican que la herramienta LNP fue muy efectiva en la transfección del 30% de las células madre cerebrales en el modelo de ratón, con el potencial de que estas células editadas proliferen y migren, ofreciendo esperanza para corregir condiciones neurodesarrollo antes del nacimiento.
El equipo de Wang colabora con el Instituto MIND de UC Davis para explorar más a fondo la aplicación de la tecnología LNP en diversos trastornos neurológicos, con miras a futuros ensayos en modelos animales más grandes y, eventualmente, en humanos.
La investigación recibió financiación de varias instituciones, incluidas Shriners Children's y los Institutos Nacionales de Salud.