Investigadores desarrollan una terapia basada en ARN para corregir mutaciones en miles de enfermedades genéticas
Un equipo de investigadores de la Universidad de Toronto ha diseñado un nuevo enfoque terapéutico basado en el ARN de transferencia (tRNA) capaz de corregir las denominadas «mutaciones sin sentido». Este avance, publicado recientemente en la revista Science, permite a las células ignorar señales de parada prematura en el código genético, restaurando la producción de proteínas completas en patologías que, hasta la fecha, carecían de opciones de tratamiento efectivas.
Las mutaciones sin sentido representan aproximadamente el 11 % de todos los trastornos hereditarios, incluyendo variantes de la fibrosis quística, distrofias musculares y diversas alteraciones neurológicas. Estas alteraciones introducen una señal de interrupción falsa durante la síntesis proteica, lo que resulta en la fabricación de moléculas incompletas e inoperantes. El sistema desarrollado utiliza ingeniería química y biológica para rediseñar el tRNA, logrando que la maquinaria celular inserte el aminoácido correcto y complete la fabricación de la proteína original.
Para garantizar la funcionalidad del tratamiento, los científicos integraron modificaciones químicas naturales que aumentan la estabilidad y actividad del tRNA sintético dentro del entorno celular. Según la profesora Haissi Cui, codirectora de la investigación, el uso de la naturaleza como guía de diseño permitió que la molécula modificada permaneciera activa durante más tiempo. El estudio destaca que la combinación de química y biología del ARN es fundamental para superar los límites de las terapias génicas convencionales.
Uno de los pilares del proyecto ha sido el sistema de transporte del material genético. Los investigadores emplearon una formulación de nanopartículas lipídicas, similares a las utilizadas en las vacunas contra el COVID-19, pero adaptadas específicamente a las propiedades del tRNA. Este vehículo permite trasladar la carga de manera eficiente sin que se degrade antes de alcanzar su objetivo, resolviendo uno de los mayores desafíos logísticos en el desarrollo de medicamentos de precisión.
La eficacia de la estrategia se probó en cultivos de células epiteliales respiratorias humanas y en organoides —réplicas de tejidos a pequeña escala— creados a partir de células de pacientes con fibrosis quística. En los casos donde los fármacos actuales no surten efecto porque la proteína ni siquiera llega a fabricarse, la administración del nuevo tRNA logró reactivar la producción funcional de la proteína CFTR, restaurando el flujo de agua y sales en el tejido durante más de 40 días.
El objetivo final del equipo liderado por el profesor Bowen Li es crear un marco terapéutico universal que pueda abordar el mismo tipo de mutación en multitud de genes y patologías diferentes. Actualmente, las líneas de investigación se centran en adaptar el sistema de transporte para otros órganos. En el caso de afecciones pulmonares, ensayos preliminares indican que las nanopartículas pueden transformarse en una fina nebulización estable, lo que abre la posibilidad de tratamientos inhalados en el futuro.
