Un equipo de investigadores dirigido por el MD Anderson Cancer Center de la Universidad de Texas ha desarrollado un nuevo sistema de administración de ARN mensajero (ARNm) utilizando vesículas extracelulares (EV). La nueva técnica tiene el potencial de superar muchos de los obstáculos que enfrentan otras terapias de ARNm prometedoras.

En el estudio, publicado hoy en Nature Biomedical Engineering, los investigadores utilizan ARNm encapsulado en EV para iniciar y mantener la producción de colágeno durante varios meses en las células de la piel fotoenvejecida en modelos de laboratorio. Es la primera terapia que demuestra esta capacidad y representa una prueba de concepto para implementar la terapia de ARNm EV.

« Esta es una modalidad completamente nueva para la entrega de ARNm », dijo la autora correspondiente Betty Kim, MD, Ph.D. profesora de Neurocirugía. « Lo usamos en nuestro estudio para iniciar la producción de colágeno en las células, pero tiene el potencial de ser un sistema de administración para varias terapias de ARNm que actualmente no tienen un buen método para administrarse ».

El código genético para construir proteínas específicas está contenido en el ARNm, pero la entrega de ARNm dentro del cuerpo es uno de los mayores obstáculos que enfrentan las aplicaciones clínicas de muchas terapias basadas en ARNm.

Las vacunas COVID-19 actuales, que marcaron el primer uso generalizado de la terapia de ARNm, utilizan nanopartículas de lípidos para la administración, y los otros sistemas primarios de administración de materiales genéticos hasta ahora se han basado en virus. Sin embargo, cada uno de estos enfoques viene con ciertas limitaciones y desafíos.

Las vesículas extracelulares son pequeñas estructuras creadas por células que transportan biomoléculas y ácidos nucleicos en el cuerpo. Estas partículas de origen natural se pueden modificar para transportar ARNm, lo que les brinda el beneficio de la biocompatibilidad innata sin desencadenar una fuerte respuesta inmunitaria, lo que les permite administrarse varias veces. Además, su tamaño les permite transportar incluso los genes y proteínas humanos más grandes.

En el estudio actual, el equipo de investigación utilizó la terapia de ARNm de EV para administrar el ARNm de COL1A1, que codifica la proteína de colágeno, en las células de la piel de un modelo de laboratorio que imita la piel dañada por el envejecimiento en humanos. El ARNm de EV se administró utilizando un sistema de administración de microagujas a través de un parche aplicado a la piel. Esta inyección única mejoró la producción de colágeno y redujo la formación de arrugas en el área objetivo durante dos meses.

Si bien iniciar la producción de colágeno en las células es un logro notable en sí mismo, dijo Kim, este estudio abre la puerta para una mayor evaluación de la terapia de ARNm EV como una plataforma viable para la entrega de ARNm.

« Las terapias de ARNm tienen el potencial de abordar una serie de problemas de salud, desde la pérdida de proteínas a medida que envejecemos hasta los trastornos hereditarios en los que faltan genes o proteínas beneficiosos », dijo Kim. « Incluso existe la posibilidad de administrar ARNm supresor de tumores como terapia contra el cáncer, por lo que encontrar una nueva vía para administrar ARNm es emocionante. Todavía queda trabajo por hacer para llevar esto a la clínica, pero estos primeros resultados son prometedores ».

Esta investigación fue apoyada por un fondo institucional de MD Anderson.