Células modificadas genéticamente utilizando nanofibras

Las terapias basadas en células constituyen una forma nueva de tratamiento en el cual se inyectan al paciente células modificadas genéticamente para prevenir o tratar enfermedades. Un ejemplo conocido es el uso de las propias células inmunitarias de un paciente con cáncer, pueden aislarse, modificarse genéticamente y expandirse en un entorno de laboratorio y reinfundirse en el paciente para atacar las células tumorales. En el artículo Photothermal nanofibres enable safe engineering of therapeutic cells (Nature Nanotechnology) investigadores de la Ghent University,  Belgium, desarrollaron  nanofibras fototérmicas biocompatibles, tras la irradiación con láser, las células que entran en contacto con las nanofibras se permeabilizan y pueden transfectarse con una variedad de moléculas efectoras, incluidos el complejo CRISPR -Cas9.

Crédito: Kevin Braeckmans y col. Nature Nanotechnology 2021. https://doi.org/10.1038/s41565-021-00976-3

La fotoporación sensibilizada por nanopartículas es particularmente prometedora a este respecto, ya que normalmente proporciona alta eficiencia y alto rendimiento. Se basa en el uso de nanopartículas sensibles a la luz, como las nanopartículas de oro (NP), que pueden formar nanoburbujas explosivas tras la irradiación con láser pulsado produciendo pequeños poros en las membranas celulares, a través de los cuales las moléculas efectoras externas suplementadas en el medio celular ingresan a las células. Sin embargo, la traducción de la fotoporación sensibilizada con nanopartículas a aplicaciones clínicas se ve obstaculizada por el hecho de que las células han estado en contacto con nanopartículas no degradables, lo que plantea preocupaciones toxicológicas y regulatorias. El profesor Braeckmans y su equipo incorporaron nanopartículas fototérmicas de óxido de hierro (IONP) en policaprolactona y mediante electrohilado obtuvieron nanofibras poliméricas biocompatibles. En forma experimental han demostrado que la fotoporación con nanofibras fototérmicas podría entregar con éxito moléculas biológicas funcionales, incluidos ARNip o ribonucleoproteínas y CRISP-Cas9), tanto a las células adherentes como en suspensión, incluidas las células madre embrionarias humanas (hESC) y las células T humanas primarias. La fotoporación con nanofibras fototérmicas permite una entrega intracelular eficiente y segura de una amplia gama de moléculas efectoras a una variedad de tipos de células evitando el contacto con nanopartículas fototérmicas potencialmente tóxicas. Un paso importante hacia el uso de la fotoporación para la producción segura y eficiente de terapias con células modificadas genéticamente.

Información complementaria: Photothermal nanofibres enable safe engineering of therapeutic cells