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Developing the iTOP kit: Empowering scientists with efficient intracellular delivery of biologicals in hard-to-manipulate cell types

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Tecnología iTOP para la inserción de proteínas en las células

La modificación de genes a menudo crea nuevas proteínas, la base de muchos tratamientos de enfermedades. Los investigadores de ENTRANCE han desarrollado la tecnología iTOP, un novedoso sistema de edición genética.

Salud

La edición genética resulta muy prometedora para muchas aplicaciones como la inmunomodulación, el tratamiento del cáncer y los tratamientos de enfermedades hereditarias. Sin embargo, la internalización de las proteínas de edición genética plantea muchos desafíos debido a su elevado peso molecular intrínseco y polaridad que les impide atravesar la membrana celular.

Método iTOP para la inserción de proteínas de edición genética en las células

El proyecto ENTRANCE, financiado con fondos europeos, empleó una combinación de moléculas pequeñas para introducir con eficacia proteínas de edición genética en las células. Los socios del proyecto denominaron a este proceso «iTOP», que significa transducción inducida por osmocitosis y propanebetaína. iTOP utiliza sal para causar hiperosmolalidad y, junto con el compuesto de transducción propanebetaína, desencadena la captación macropinocítica y la liberación intracelular de macromoléculas aplicadas extracelularmente. «Nos sorprendió descubrir que la tecnología iTOP es altamente eficaz para administrar sistemas de edición genética en varios tipos de células. La tecnología iTOP se basa en el principio de “entrada rápida, salida rápida”, que consigue que la edición genética no sea tóxica, sea fácil de usar y altamente eficaz, y la hace destacar entre otros métodos», explica Marco de Boer, director general y cofundador de NTrans Technologies, la empresa coordinadora del proyecto. La tecnología iTOP fue desarrollada originalmente por el grupo de investigación de Niels Geijsen en el Instituto Hubrecht y la Universidad de Utrecht. Las tecnologías de edición genética tienen por objeto modificar partes específicas del genoma con fines de investigación o terapéuticos. Al mismo tiempo, solo pueden ser eficaces y seguras cuando se realizan en las células y los tejidos adecuados. La técnica iTOP inserta los componentes del complejo CRISPR/Cas9 a través de un complejo de ribonucleoproteína (RNP), con dos importantes beneficios. El complejo CRISPR/Cas9 se activa inmediatamente e introduce con eficacia la modificación deseada; al mismo tiempo, se descompone después de un tiempo relativamente corto y, de esa forma, se reduce el riesgo de efectos inespecíficos asociados con el uso de vectores virales. Además, la inserción en forma de complejo RNP evita los problemas inmunitarios que a menudo se observan al hacerlo mediante virus. Los investigadores de NTrans han optimizado la composición de iTOP y han desarrollado protocolos para la transfección más efectiva de varios tipos de células, incluidas estirpes celulares, células madre y linfocitos T. También han probado una gama de reactivos para la inserción de diferentes moléculas. «La financiación de ENTRANCE ha sido fundamental para el desarrollo de la tecnología iTOP», subraya de Boer. La plataforma está lista para ser comercializada y los socios están buscando un proveedor de herramientas CRISPR con representación a nivel internacional. El trabajo en curso se centra en el desarrollo de una nueva endonucleasa CRISPR patentada que, en combinación con iTOP, ofrecerá una plataforma terapéutica única para la inmunoterapia y las aplicaciones genómicas. NTrans también está dando los siguientes pasos hacia el desarrollo clínico para el tratamiento de la distrofia muscular de Duchenne. «Nuestro objetivo es traducir la singular tecnología iTOP en nuevos y revolucionarios tratamientos de enfermedades genéticas y el cáncer», concluye de Boer.

Palabras clave

ENTRANCE, iTOP, inserción genética, CRISPR/Cas9

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