Investigadores de la Universidad de Nagoya han desarrollado un nuevo enfoque que promete revolucionar el tratamiento del cáncer y de trastornos relacionados con la síntesis de proteínas. Este avance se basa en un mecanismo innovador denominado Internal Cap-Initiated Translation (ICIT), que permite «activar» la síntesis de proteínas únicamente en las células objetivo, generando proteínas saludables para tratar enfermedades o proteínas tóxicas para eliminar células no deseadas.
Capping circular mRNA de una manera novedosa
El ICIT se apoya en las ventajas de los mRNAs circulares, una nueva generación de tratamientos basados en mRNA que destacan por su estabilidad y efectos antiinflamatorios reducidos en comparación con los mRNAs lineales tradicionales. A diferencia de estos últimos, los mRNAs circulares son menos susceptibles a la degradación enzimática por su falta de estructuras terminales, lo que permite un proceso de traducción sostenido.
No obstante, uno de los principales desafíos de los mRNAs circulares ha sido la ineficiencia de su traducción dentro de organismos vivos. Métodos anteriores dependían de largas secuencias de entrada de ribosomas internos (IRES) para introducir el mRNA, lo que dificultaba su optimización y resultaba a menudo ineficaz. El equipo de Abe ha superado este obstáculo al introducir una estructura de cap en el propio mRNA circular, lo que activa el inicio de la traducción y mejora significativamente la eficiencia de la síntesis de proteínas.
Entre los diseños desarrollados, el Cap-circRNA ha demostrado un rendimiento superior, sintetizando hasta 200 veces más proteínas que los mRNAs circulares comúnmente utilizados que incorporan secuencias IRES. Esta síntesis no solo es más eficiente, sino que también se mantiene durante un período prolongado, incluso después de que las estructuras de mRNA tradicionales comienzan a degradarse.
Tratamiento específico para el cáncer
La capacidad del mecanismo ICIT para controlar la traducción de proteínas a nivel de célula individual ofrece un enfoque transformador para el tratamiento de cánceres y otras enfermedades específicas de tejidos. Al dirigirse a marcadores de RNA específicos que se expresan en células enfermas, como los que se encuentran en el cáncer de hígado, el mRNA puede instruir la síntesis de proteínas únicamente en las células objetivo. Esto reduce el riesgo de efectos adversos y reacciones secundarias, que son desafíos comunes en los tratamientos actuales.
Las pruebas realizadas por el equipo han mostrado que la presencia del RNA HULC, un marcador común en células de cáncer de hígado, provoca un aumento de más de 50 veces en la síntesis de proteínas, destacando la capacidad de los RNAs ICIT para diferenciar entre células cancerosas y células sanas.
Este avance abre la puerta a la posibilidad de desarrollar medicamentos basados en mRNA que apunten de manera selectiva a células enfermas sin provocar efectos adversos. Utilizando un biomarcador de células cancerosas, se podría diseñar un mRNA que exprese una proteína tóxica únicamente en células cancerosas, induciendo así la muerte celular programada.
El descubrimiento realizado por el equipo de Nagoya marca un avance significativo en la medicina basada en mRNA, abriendo posibilidades emocionantes para el futuro de la atención médica personalizada y precisa.
