Los cromosomas artificiales humanos (HAC) son capaces de funcionar dentro de las células humanas y podrían impulsar terapias genéticas avanzadas, incluidas aquellas dirigidas a algunos cánceres.

El equipo dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania logró un avance significativo en este campo.

El estudio publicado en Science explica que los investigadores idearon una técnica eficaz para fabricar los cromosomas a partir de construcciones únicas y largas de ADN de diseño.

Las técnicas anteriores generaban reordenamientos impredecibles. El nuevo método permite elaborarlos cromosomas con mayor rapidez y precisión.

Según los investigadores, esta técnica podría conducir a terapias celulares mejor diseñadas para enfermedades como el cáncer.

“Básicamente, hicimos una revisión completa del antiguo enfoque de diseño y entrega de cromosomas”, dijo Ben Black,  profesor de Bioquímica y Biofísica de la Fundación Eldridge Reeves Johnson en la Universidad de Penn.

“El HAC que construimos es muy atractivo para su eventual implementación en aplicaciones biotecnológicas, por ejemplo, donde se desea la ingeniería genética de células a gran escala. Una ventaja es que existen junto con los cromosomas naturales sin tener que alterar los cromosomas naturales de la célula”.

Los primeros HAC se desarrollaron hace 25 años y la tecnología de cromosomas artificiales ya está muy avanzada para los cromosomas más pequeños y simples de organismos inferiores como bacterias y levaduras.

Los cromosomas humanos son otra cuestión, debido en gran parte a su mayor tamaño y a sus centrómeros más complejos, la región central donde se unen los brazos de los cromosomas en forma de X.

Los investigadores han logrado formar pequeños cromosomas humanos artificiales a partir de longitudes de ADN autoenlazadas añadidas a las células, pero estas longitudes de ADN se multimerizan con organizaciones y números de copias impredecibles, lo que hace que sus ediciones no sean confiables.

En su estudio, los investigadores de Penn Medicine idearon cromosomas mejorados con múltiples innovaciones: incluyen construcciones de ADN iniciales más grandes con centrómeros más grandes y complejos, que permiten que los cromosomas se formen a partir de copias únicas de estas construcciones. Para la entrega a las células, utilizaron un sistema de entrega basado en células de levadura capaz de transportar cargas más grandes.

Las ventajas potenciales de los cromosomas artificiales (suponiendo que puedan llegar fácilmente a las células y funcionar como los cromosomas naturales) son muchas, según los investigadores.

Ofrecerían plataformas más seguras, productivas y duraderas para expresar genes terapéuticos, en contraste con los sistemas de administración de genes basados en virus que pueden desencadenar reacciones inmunes e implicar una inserción viral dañina en los cromosomas naturales.

La expresión genética normal en las células también requiere muchos factores reguladores locales y distantes, que son prácticamente imposibles de reproducir artificialmente fuera de un contexto similar al de los cromosomas.

Además, los cromosomas artificiales, a diferencia de los vectores virales relativamente reducidos, permitirían la expresión de grandes conjuntos cooperativos de genes, por ejemplo para construir máquinas proteicas complejas.

-FUENTE: Penn Medicine News.

Con Información de AN