Heinrich Hofmann, investigador de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suiza, trabaja en el desarrollo de un sistema magnético que podría resolver algunos de los escollos de la terapia genética tradicional.
Se trata de utilizar imanes para arrastrar por el cuerpo aquellos genes sanos que se implantan para sustituir a los mutados o dañados. A los genes que se desee modificar se acoplarían nanopartículas de óxido de hierro –que permitirían el efecto sobre ellos de los imanes-, lo que ya ha sido probado en ovejas.
Aún quedan muchas pruebas por hacer que demuestren la seguridad de este sistema antes de poder aplicarlo en humanos, pero de funcionar solucionaría uno de los principales problemas de la terapia genética: la necesidad de utilizar los llamados vectores virales.
Riesgos de la terapia genética tradicional
Uno de los problemas de la terapia genética ha sido la falta de medios seguros para transportar los genes terapéuticos al interior de las células. El objetivo principal de la terapia genética es sustituir aquellos segmentos de ADN mutados o deficientes –y que puedan originar enfermedades- por otros similares pero no mutados que corregirían de forma definitiva la mutación genética, posibilitando de esta forma la salud.
Para insertar el gen que lleva a cabo la corrección, se emplean ciertos virus a los que se denominan “vectores transportadores”, y que son introducidos en las células. El ADN de estos virus se inserta de manera natural en el ADN de la célula, corrigiendo los defectos genéticos.
Sin embargo, estos microorganismos transgénicos o vectores virales no son del todo seguros ni efectivos, y pueden mutar influyendo negativamente en el ADN celular original.
Lo que intenta hacer Hofmann es, por tanto, convertir las nanopartículas de óxido de hierro en vectores seguros, que no infecten el ADN celular y que, además, puedan ser controlados de manera más precisa gracias a la utilización de imanes que dominen sus movimientos.
Pruebas recientes y otras posibilidades
En un experimento reciente, Hofmann inyectó nanopartículas de hierro acopladas a un gen modificado que sintetizaba una proteína verde fluorescente en el interior de la articulación de una oveja.
Para colocarlo en el lugar deseado, utilizó un imán para mover el gen implantado por el interior del organismo. Las células de la oveja produjeron después proteínas verdes fluorescentes que resplandecían bajo la luz, lo que permitió observar el funcionamiento y comprobar el éxito de la prueba.
Pero estas nanopartículas de óxido de hierro podrían tener otras aplicaciones: los imanes pueden manipularlas de manera que activen el crecimiento de células madre óseas. Experimentos llevados a cabo in vitro han demostrado que las nanopartículas de óxido de hierro, inyectadas en células madre, pueden hacerse vibrar con los imanes, movimiento que fomenta el crecimiento celular.
Se sabe que, en casos de fractura, el movimiento mecánico del hueso estimula su crecimiento, por lo que se acelera su curación. El mismo sistema podría utilizarse, a nivel celular, gracias a los imanes y a células que porten nanopartículas de óxido de hierro, ha explicado Hofmann para la revista australiana ABC.
Se trata de utilizar imanes para arrastrar por el cuerpo aquellos genes sanos que se implantan para sustituir a los mutados o dañados. A los genes que se desee modificar se acoplarían nanopartículas de óxido de hierro –que permitirían el efecto sobre ellos de los imanes-, lo que ya ha sido probado en ovejas.
Aún quedan muchas pruebas por hacer que demuestren la seguridad de este sistema antes de poder aplicarlo en humanos, pero de funcionar solucionaría uno de los principales problemas de la terapia genética: la necesidad de utilizar los llamados vectores virales.
Riesgos de la terapia genética tradicional
Uno de los problemas de la terapia genética ha sido la falta de medios seguros para transportar los genes terapéuticos al interior de las células. El objetivo principal de la terapia genética es sustituir aquellos segmentos de ADN mutados o deficientes –y que puedan originar enfermedades- por otros similares pero no mutados que corregirían de forma definitiva la mutación genética, posibilitando de esta forma la salud.
Para insertar el gen que lleva a cabo la corrección, se emplean ciertos virus a los que se denominan “vectores transportadores”, y que son introducidos en las células. El ADN de estos virus se inserta de manera natural en el ADN de la célula, corrigiendo los defectos genéticos.
Sin embargo, estos microorganismos transgénicos o vectores virales no son del todo seguros ni efectivos, y pueden mutar influyendo negativamente en el ADN celular original.
Lo que intenta hacer Hofmann es, por tanto, convertir las nanopartículas de óxido de hierro en vectores seguros, que no infecten el ADN celular y que, además, puedan ser controlados de manera más precisa gracias a la utilización de imanes que dominen sus movimientos.
Pruebas recientes y otras posibilidades
En un experimento reciente, Hofmann inyectó nanopartículas de hierro acopladas a un gen modificado que sintetizaba una proteína verde fluorescente en el interior de la articulación de una oveja.
Para colocarlo en el lugar deseado, utilizó un imán para mover el gen implantado por el interior del organismo. Las células de la oveja produjeron después proteínas verdes fluorescentes que resplandecían bajo la luz, lo que permitió observar el funcionamiento y comprobar el éxito de la prueba.
Pero estas nanopartículas de óxido de hierro podrían tener otras aplicaciones: los imanes pueden manipularlas de manera que activen el crecimiento de células madre óseas. Experimentos llevados a cabo in vitro han demostrado que las nanopartículas de óxido de hierro, inyectadas en células madre, pueden hacerse vibrar con los imanes, movimiento que fomenta el crecimiento celular.
Se sabe que, en casos de fractura, el movimiento mecánico del hueso estimula su crecimiento, por lo que se acelera su curación. El mismo sistema podría utilizarse, a nivel celular, gracias a los imanes y a células que porten nanopartículas de óxido de hierro, ha explicado Hofmann para la revista australiana ABC.
Comprobar que no existan ciertos peligros
Los trabajos de Hoffman se centran actualmente en comprobar que la terapia genética con imanes y nanopartículas de óxido de hierro no sea peligrosa. Estas nanopartículas tienen una serie de capas, destinadas a ayudarlas a penetrar en las células, que están formadas por polímeros y grupos químicos específicos. Hay que asegurarse que estos polímetros y grupos químicos no sean dañinos para el organismo.
Otro riesgo potencial se refiere al futuro de las nanopartículas de óxido de hierro después de llevar a cabo su labor dentro del organismo. En principio se piensa que pueden ser liberadas a través del sistema linfático (que acumula el 80% del líquido que está en el organismo) y de los riñones, desde donde irían saliendo progresivamente del cuerpo. Sin embargo, tampoco está demostrado que no puedan aglomerarse en los riñones, obstruyéndolos.
Hofmann ha comunicado sus descubrimientos en la International Conference on Nanoscience and Nanotechnology, celebrada del tres al siete de Julio en la ciudad australiana de Brisbane. Sus investigaciones han sido publicadas recientemente por la revista Journal of Magnetism and Magnetic Materials.
Actualmente, la terapia genética es empleada para corregir aquellas enfermedades que involucran un gen único, o sea que la imperfección se deba a solo un gen. La mayoría de los pacientes con distintos tipos de cáncer son los candidatos número uno para implantar esta nueva tecnología.
En cualquier caso, la investigación de los suizos no es la primera en su género. En 2002, investigadores de la Universidad de Florida ya anunciaron otro sistema para utilizar partículas de hierro en la manipulación genética, aparentemente con resultados alentadores.
Los trabajos de Hoffman se centran actualmente en comprobar que la terapia genética con imanes y nanopartículas de óxido de hierro no sea peligrosa. Estas nanopartículas tienen una serie de capas, destinadas a ayudarlas a penetrar en las células, que están formadas por polímeros y grupos químicos específicos. Hay que asegurarse que estos polímetros y grupos químicos no sean dañinos para el organismo.
Otro riesgo potencial se refiere al futuro de las nanopartículas de óxido de hierro después de llevar a cabo su labor dentro del organismo. En principio se piensa que pueden ser liberadas a través del sistema linfático (que acumula el 80% del líquido que está en el organismo) y de los riñones, desde donde irían saliendo progresivamente del cuerpo. Sin embargo, tampoco está demostrado que no puedan aglomerarse en los riñones, obstruyéndolos.
Hofmann ha comunicado sus descubrimientos en la International Conference on Nanoscience and Nanotechnology, celebrada del tres al siete de Julio en la ciudad australiana de Brisbane. Sus investigaciones han sido publicadas recientemente por la revista Journal of Magnetism and Magnetic Materials.
Actualmente, la terapia genética es empleada para corregir aquellas enfermedades que involucran un gen único, o sea que la imperfección se deba a solo un gen. La mayoría de los pacientes con distintos tipos de cáncer son los candidatos número uno para implantar esta nueva tecnología.
En cualquier caso, la investigación de los suizos no es la primera en su género. En 2002, investigadores de la Universidad de Florida ya anunciaron otro sistema para utilizar partículas de hierro en la manipulación genética, aparentemente con resultados alentadores.