Un exemplo da investigación interdisciplinar do CICA, que combina química e biomedicina para afrontar un dos grandes desafíos da terapia xénica.
Persoal investigador do Centro Interdisciplinar de Química e Bioloxía (CICA) da Universidade da Coruña (UDC) desenvolveu unha nova estratexia para o transporte de material xenético ao interior das células mediante vesículas formadas por lipopéptidos catiónicos autoensamblables. O traballo representa un avance no desenvolvemento de sistemas non virais para terapia xénica, un dos campos con maior potencial para o tratamento de enfermidades de base xenética e para a medicina rexenerativa.
A investigación foi realizada de forma conxunta polos grupos BioNanoChem e Gene and Cell Therapy (G-Cel) do CICA, nun exemplo da investigación interdisciplinar que caracteriza o centro. Mentres o grupo BioNanoChem achega a experiencia en química supramolecular, deseño molecular e nanomateriais bioinspirados, o grupo G-Cel contribúe co seu coñecemento en terapia xénica, bioloxía celular e aplicacións biomédicas. A combinación de ambas disciplinas permitiu desenvolver e avaliar unha nova plataforma para a entrega de xenes.
Un dos principais obstáculos da terapia xénica consiste en conseguir que o ADN ou ARN chegue ao interior das células de forma eficiente e segura. O material xenético presenta carga negativa, unha característica que tamén comparten as membranas celulares, polo que ambas estruturas tenden a repelerse de maneira natural. Ademais, os xenes deben chegar protexidos ata o seu destino para evitar a súa degradación antes de exercer a súa función.
Para superar este desafío, o equipo desenvolveu dous tipos de lipopéptidos catiónicos autoensamblables, moléculas híbridas que combinan compoñentes lipídicos, graxas e peptídicos, proteínas. Grazas á súa carga positiva, estes sistemas son capaces de atraer e encapsular o material xenético, mentres que a súa estrutura permite organizarse espontaneamente en vesículas estables que facilitan a súa interacción coas células.
O funcionamento destes sistemas baséase nun principio físico sinxelo: a atracción entre cargas opostas. Os lipopéptidos actúan como pequenos vehículos capaces de capturar, protexer e transportar os xenes ata o interior celular. A diferenza dos vectores virais empregados tradicionalmente en terapia xénica, esta aproximación utiliza compoñentes sintéticos inspirados en mecanismos biolóxicos naturais, o que permite unha maior flexibilidade no seu deseño.
Os resultados obtidos mostran que estas vesículas presentan unha elevada compatibilidade celular e unha baixa toxicidade, dúas características fundamentais para o desenvolvemento de futuras aplicacións biomédicas. Ademais, a súa fabricación baséase en procesos relativamente sinxelos e facilmente adaptables, unha vantaxe importante fronte a outras tecnoloxías máis complexas.
Outro dos aspectos máis prometedores da investigación é a capacidade de programación dos péptidos empregados. Pequenas modificacións na súa composición permiten alterar propiedades como a estabilidade, a afinidade polo material xenético ou a interacción con diferentes tipos celulares. Esta versatilidade abre a porta ao desenvolvemento de sistemas cada vez máis precisos e personalizados.
A longo prazo, este tipo de plataformas podería contribuír ao deseño de vehículos capaces de transportar xenes a células especialmente difíciles de alcanzar, como as presentes no cartílago ou noutros tecidos complexos, ampliando as posibilidades terapéuticas da medicina rexenerativa e da terapia xénica.
No estudo participaron Federica Souto Trinei, Alba Ramil Bouzas, Paco Fernández Trillo, Ana Rey Rico e Roberto Javier Brea, investigadores dos grupos BioNanoChem e G-Cel do CICA.
Sobre o CICA
O Centro Interdisciplinar de Química e Bioloxía (CICA) creouse en 2015 como un centro de investigación de ciencias avanzadas que conta con máis de 200 investigadores e investigadoras pertencentes a tres áreas científicas: Biomedicina; Alimentación, Contaminación e Saúde; e Nanociencia e Materiais Avanzados.
Desde 2024, o CICA conta co recoñecemento CIGUS da Xunta de Galicia, que acredita a calidade e impacto da súa investigación.
A excelencia investigadora, a transferencia tecnolóxica e a transmisión de coñecemento á sociedade forman os tres piares sobre os que se fundamenta o centro de investigación. É recoñecido pola atracción de talento, a visibilidade da muller científica e a promoción da igualdade de xénero, contando cunha presenza feminina superior ao 50%.
