Nuevas técnicas de transfección celular

La terapia génica constituye un tratamiento alternativo para numerosas enfermedades genéticas y el cáncer. El proceso incluye la liberación del gen (o fragmento de ADN) sano en las células enfermas para facilitar la eliminación de células o estimular la respuesta inmunitaria. La liberación del ADN en el lugar correcto resulta esencial para alcanzar el éxito.

A menudo, para transportar el ADN al interior de la célula, se emplean lípidos catiónicos unidos polarmente al fármaco. Los complejos formados pueden someterse a una funcionalización de la superficie con propilenglicol (PEG) y péptidos de señalización que facilitan el transporte dirigido y la introducción en la célula.

El propósito del proyecto financiado con fondos europeos TRANSFECTDNA ("Surface functionalised" cationic liposome-DNA complexes containing peptide-lipids with poly(ethylene glycol) spacers: structure, transfection efficiency and interactions with the cytoskeleton) fue obtener información detallada de la formación de complejos lípidos catiónicos-ADN y su interacción con la célula. El objetivo último fue describir los mecanismos y determinar los parámetros clave que intervienen en el transporte de genes y su liberación.

Para ello, se emplearon técnicas innovadoras junto con dispersión de rayos X en ángulo pequeño (SAXS). Se fabricó un dispositivo de rayos X con un chip de microfluido incorporado y un lugar para la muestra de microfluido que permitía realizar un SAXS in situ y visualizar el fluido estudiado. A fin de validar la funcionalidad de este dispositivo, se puso a prueba estudiando dos sistemas modelo de cristal líquido.

El aparato, junto con la dispersión de rayos X, proporcionó una plataforma eficaz para el estudio de transiciones estructurales y la descripción de mecanismos de ensamblaje de los complejos. Gracias a la capacidad de este dispositivo de simular con más precisión el entorno natural de los axones neuronales, se logró evaluar el autoensamblaje de neurofilamentos proteicos.

A continuación, la preparación de nanopartículas de lípido-ADN en el dispositivo de microfluido indicó que se debía realizar la técnica de cambio de disolvente para lograr una formación óptima del complejo. El análisis de los complejos ADN-lípidos PEG con SAXS mostró un tamaño bien definido en agua que se alteraba tras la incubación en suero.

En conjunto, se espera que este dispositivo de microfluido permita preparar partículas de ADN-lípidos con el número de capas deseado y funcionalizadas. La observación directa del mecanismo de formación del complejo debería ser especialmente útil para los sectores académico e industrial.