Liberación de la nano-carga en las células adecuadas
La terapia génica consiste en insertar genes funcionales en una célula huésped. El procedimiento requiere la utilización de un vector para transportar la carga, que suele incluir uno o más genes y probablemente otras moléculas necesarias. En la mayoría de las investigaciones la función de vectores la han desempeñado virus. El mecanismo de supervivencia de los virus suele consistir, en parte, en introducir su material genético en la célula huésped. El objeto de estudio del proyecto Protengenctrans («Ingeniería proteica para encapsulación y transporte intracelular»), financiado con fondos europeos, fue un bacteria termofílica, Aquifex aeolicus (AaLS). Las bacterias termofílicas presentan una cápsula proteica o cubierta estable hasta aproximadamente 700 °C, por lo tanto, es posible insertar distintas mutaciones sin afectar a su estructura. Los científicos que participan en el proyecto Protengenctrans revistieron la superficie interior de la cápsula de AaLS con residuos de aminoácidos cargados negativamente a fin de crear un envase para las moléculas carga. La carga está formada por una variedad de moléculas como plásmidos (anillos de ADN bacteriano) y marcadores de ADN en escalera de distintas longitudes. También se logró con éxito la liberación de nanopartículas de oro, actualmente en primera línea de las novedades para el diagnóstico del cáncer de mama. Los péptidos con dominio de transducción de proteína (PTD) se pueden utilizar para mejorar la absorción celular de los fármacos. Los investigadores que participaban en el proyecto Protengenctrans tenían como objetivo aprovechar al máximo esta herramienta y, como primer paso, desarrollaron un método para integrar en la cápside de AaLS los PTD específicos de un tejido codificados genéticamente. El trabajo del equipo consistió en cargar los PTD-AaLS con las moléculas huésped, monitorizar la absorción de los complejos y, a continuación, inducir la liberación intracelular de las moléculas huésped. También se incluyeron en la carga marcadores como fluoróforos (utilizados en muchas terapias génicas) para realizar el seguimiento de las moléculas. Las aplicaciones de esta investigación son muy variadas. Las más evidentes son las prometedoras terapias génicas, que incluyen el suministro de genes para sustituir el material genético dañado y la regulación de genes hiperactivos o hipoactivos. Otros posibles usos son la liberación en tejidos específicos, fluoróforos para la visualización por técnicas de imagen y moléculas citotóxicas dirigidas a tumores.
