Nuevas ‘computadoras moleculares’ encuentran las células correctas
Representación de un artista de un nanodispositivo Co-LOCKR que se une en la superficie de una célula que tiene la combinación correcta de marcadores de superficie celular. Crédito: Instituto de Medicina para el Diseño de Proteínas de la Universidad de Washington
Los científicos han demostrado una nueva forma de apuntar con precisión a las células al distinguirlas de las células vecinas que se ven bastante similares.
Incluso las células que se vuelven cancerosas pueden diferir de sus vecinas sanas solo en algunas formas sutiles. Un desafío central en el tratamiento del cáncer y muchas otras enfermedades es poder detectar las células correctas sin afectar a las demás.
En un artículo publicado el 20 de agosto en Science, un equipo de investigadores de la Universidad de Washington La Escuela de Medicina y el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson en Seattle describen el diseño de nuevos dispositivos a nanoescala hechos de proteínas sintéticas. Estos dirigen un agente terapéutico solo a células con combinaciones específicas y predeterminadas de marcadores de superficie celular.
Sorprendentemente, estas ‘computadoras moleculares’ funcionan por sí solas y pueden buscar las células que fueron programadas para encontrar.
«Estábamos tratando de resolver un problema clave en medicina, que es cómo atacar células específicas en un entorno complejo», dijo Marc Lajoie, autor principal del estudio y becario postdoctoral reciente en la UW Medicine. Instituto de Diseño de Proteínas. «Desafortunadamente, la mayoría de las células carecen de un único marcador de superficie que sea exclusivo de ellas. Por lo tanto, para mejorar la orientación celular, creamos una forma de dirigir casi cualquier función biológica a cualquier célula buscando combinaciones de marcadores de superficie celular».
La herramienta que crearon se llama Co-LOCKR, o proteínas de llave/jaula ortogonal de enganche dependientes de la colocalización. Consiste en múltiples proteínas sintéticas que, cuando se separan, no hacen nada. Pero cuando las piezas se juntan en la superficie de una célula objetivo, cambian de forma, activando así una especie de baliza molecular.
La presencia de estas balizas en la superficie de una célula puede guiar una actividad biológica predeterminada, como la muerte celular, a una célula objetivo específica.
Los investigadores demostraron que Co-LOCKR puede enfocar la actividad de destrucción celular de las células CAR T. En el laboratorio, mezclaron proteínas Co-LOCKR, células CAR T y una sopa de posibles células diana. Algunos de estos tenían solo un marcador, otros tenían dos o tres. Sólo las células con la combinación predeterminada de marcadores fueron destruidas por las células T. Si una célula también tenía un «marcador saludable» predeterminado, entonces esa célula se salvó.
«Las células T son asesinas extremadamente eficientes, por lo que el hecho de que podamos limitar su actividad en las células con la combinación incorrecta de antígenos y aun así eliminar rápidamente las células con la combinación correcta cambia el juego», dijo Alexander Salter, otro autor principal del estudio y MD/Ph.D. estudiante en el programa de científico médico en la Facultad de Medicina de la UW. Se está entrenando en el laboratorio de Stanley Riddell en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson.
Esta estrategia dirigida a las células se basa completamente en las proteínas. Este enfoque lo diferencia de la mayoría de los otros métodos que se basan en células modificadas genéticamente y funcionan en escalas de tiempo más lentas.
«Creemos que Co-LOCKR será útil en muchas áreas donde se necesita una orientación celular precisa, incluida la inmunoterapia y la terapia genética». terapia», dijo David Baker, profesor de bioquímica en la Facultad de Medicina de la UW y director del Instituto para el Diseño de Proteínas.
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El interruptor de proteína diseñado permite un control sin precedentes sobre las células vivas Más información: MJ Lajoie el al., «Lógica de proteína diseñada para atacar células con combinaciones precisas de antígenos de superficie», Science (2020). science.sciencemag.org/cgi/doi … 1126/science.aba6527 Información de la revista: Science
Proporcionado por la Universidad de Washington Cita: Nuevas ‘computadoras moleculares’ encuentran las células correctas (20 de agosto de 2020) recuperado 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-08-molecular-cells.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.