Un equipo debioingenieros de la Universidad de California en San Diego, liderados por Todd Coleman, ha desarrollado un interruptor activado por luz que permite activar y desactivar genes en células de mamíferos. Se trata del “interruptor optogenético” activado por luz roja, más eficaz hasta la fecha. Una de sus ventajas es que no requiere moléculas sensibles desde el exterior de las células.
Este interruptor podría usarse para activar y desactivar genes en terapias génicas, contra el cáncer y para ayudar a identificar y comprender la función de los genes en lugares específicos del cuerpo humano. Los resultados se han publicado en Synthetic Biology.
«Ser capaz de controlar los genes en las profundidades del cuerpo – explica Coleman en un comunicado –, en un lugar específico y en un momento específico, sin agregar elementos externos, es un objetivo que nuestra comunidad siempre ha perseguido durante mucho tiempo. Estamos controlando los genes con las longitudes de onda más deseables”.
La luz roja es una opción segura para activar los cambios genéticos porque pasa fácil e inofensivamente a través de los tejidos y llega a cualquier rincón del cuerpo humano.
El éxito de los investigadores al construir el interruptor se basó en dos puntos. Primero, las células animales no tienen la maquinaria para suministrar electrones para crear moléculas que sean sensibles a la luz roja. Es el equivalente a tener un secador de pelo y una toma de corriente de un país extranjero, pero no tener un cable de alimentación ni un adaptador. Entonces los investigadores construyen esos.
Para el cable de alimentación, usaron ferredoxina bacteriana, una proteína de hierro y azufre que provoca la transferencia de electrones. La ferredoxina existe bajo una forma diferente en las células animales, pero no es compatible con la bacteriana. Entonces, como adaptador, recurrinron a una enzima llamada Ferredoxin-NADP reductasa, o FNR.
El equipo de Coleman construyó y programó un pequeño dispositivo para activar el interruptor con luz roja. La herramienta permite a los investigadores controlar la duración del pulso hasta el milisegundo. También les permite apuntar a ubicaciones muy específicas. Los investigadores mostraron que los genes activados con este sistema permanecían activos durante varias horas en varias líneas celulares de mamíferos, incluso después de un breve pulso de luz.
Juan Scaliter
