Investigadores de la Universidad Tecnológica de Chalmers, Suecia, han logrado desarrollar un método para etiquetar moléculas de ARNm y, por lo tanto, seguir, en tiempo real, su camino a través de las células, utilizando un microscopio, sin afectar sus propiedades o actividad posterior.podría ser de gran importancia para facilitar el desarrollo de nuevos medicamentos basados en ARN.
Las terapias basadas en ARN ofrecen una gama de nuevas oportunidades para prevenir, tratar y potencialmente curar enfermedades. Pero actualmente, la administración de terapias de ARN en la célula es ineficaz. Para que las nuevas terapias alcancen su potencial, los métodos de administración deben optimizarse. Ahora, un nuevo método, presentado recientemente en el prestigioso Revista de la Sociedad Química Estadounidense , puede proporcionar una pieza importante del rompecabezas para superar estos desafíos y llevar el desarrollo un gran paso adelante.
"Dado que nuestro método puede ayudar a resolver uno de los mayores problemas para el descubrimiento y desarrollo de fármacos, vemos que esta investigación puede facilitar un cambio de paradigma de fármacos tradicionales a terapias basadas en ARN", dice Marcus Wilhelmsson, profesor del Departamento de Químicae Ingeniería Química en la Universidad Tecnológica de Chalmers, y uno de los principales autores del artículo.
Hacer que el ARNm sea fluorescente sin afectar su actividad natural
La investigación detrás del método se ha realizado en colaboración con químicos y biólogos de Chalmers y la compañía biofarmacéutica AstraZeneca, a través de su centro de investigación conjunto, FoRmulaEx, así como un grupo de investigación en el Instituto Pasteur, París.
El método consiste en reemplazar uno de los componentes básicos del ARN con una variante fluorescente que, además de esa característica, mantiene las propiedades naturales de la base original. Las unidades fluorescentes se han desarrollado con la ayuda de una química especial yLos investigadores han demostrado que luego se puede utilizar para producir ARN mensajero ARNm, sin afectar la capacidad del ARNm para traducirse en una proteína a una velocidad natural. Esto representa un avance que nunca antes se había logrado con éxito. La fluorescencia, además, permite a los investigadorespara seguir las moléculas de ARNm funcional en tiempo real, viendo cómo se incorporan a las células con la ayuda de un microscopio.
Un desafío cuando se trabaja con ARNm es que las moléculas son muy grandes y están cargadas, pero al mismo tiempo frágiles. No pueden ingresar directamente a las células y, por lo tanto, deben empaquetarse. El método que ha demostrado ser más exitoso hasta la fecha utiliza gotas muy pequeñasconocidas como nanopartículas de lípidos para encapsular el ARNm. Todavía existe una gran necesidad de desarrollar nanopartículas de lípidos nuevas y más eficientes, algo en lo que los investigadores de Chalmers también están trabajando. Para poder hacer eso, es necesario comprender cómo se utiliza el ARNmLa capacidad de monitorear, en tiempo real, cómo se distribuyen las nanopartículas lipídicas y el ARNm a través de la célula es, por lo tanto, una herramienta importante.
"El gran beneficio de este método es que ahora podemos ver fácilmente en qué parte de la célula va el ARNm entregado y en qué células se forma la proteína, sin perder la capacidad natural de traducción de proteínas del ARN", dice Elin Esbjörner, profesora asociadaen el Departamento de Biología y Biotecnología y el segundo autor principal del artículo.
Información crucial para optimizar el descubrimiento de fármacos
Los investigadores en esta área pueden utilizar el método para obtener un mayor conocimiento de cómo funciona el proceso de absorción, acelerando y agilizando así el proceso de descubrimiento de nuevos medicamentos. El nuevo método proporciona un conocimiento más preciso y detallado que los métodos actuales para estudiar el ARN bajo un microscopio.
"Hasta ahora, no ha sido posible medir la tasa natural y la eficiencia con la que actúa el ARN en la célula. Esto significa que obtiene respuestas incorrectas a las preguntas que hace cuando intenta desarrollar un nuevo medicamento. Por ejemplo,si desea una respuesta a la velocidad a la que se lleva a cabo un proceso, y su método le da una respuesta que es una quinta parte de la correcta, el descubrimiento de fármacos se vuelve difícil ", explica Marcus Wilhelmsson.
En camino a la utilización, directamente en la lista de los 100 principales de IVA
Cuando los investigadores se dieron cuenta de la diferencia que podía hacer su método y de la importancia de los nuevos conocimientos para el campo, pusieron a disposición sus resultados lo más rápido posible. Recientemente, la Real Academia Sueca de Ciencias de la Ingeniería IVA incluyó el proyecto ensu lista anual de los 100 y también la destacó como particularmente importante para aumentar la resiliencia social a las crisis. Para garantizar una comercialización útil del método, los investigadores han presentado una solicitud de patente y están planeando una empresa derivada, con el apoyo de la incubadora de empresas.Chalmers Ventures y la Oficina de Innovación de Chalmers.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Tecnológica de Chalmers . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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