Nuestras celdas son lleno de potencial no realizado. Casi todas las células humanas contienen la información genética que necesitan para convertirse en cualquier otro tipo de célula. Una célula de la piel, por ejemplo, tiene los mismos genes que una célula muscular o una neurona cerebral, pero en cada tipo de célula solo algunos de esos genes están activados, mientras que otros permanecen en silencio. Es un poco como preparar comidas diferentes con el mismo armario de ingredientes. Si entendemos la receta detrás de cada tipo de célula, entonces teóricamente podemos usar esta información para diseñar cada tipo de célula en el cuerpo humano.
Ese es el objetivo de Mark Kotter. Kotter es el director ejecutivo y cofundador de bit.bio, una empresa con sede en Cambridge, Reino Unido, que quiere revolucionar la investigación clínica y el descubrimiento de fármacos mediante la producción de lotes de células humanas diseñadas con precisión. La investigación científica básica sobre nuevos medicamentos y tratamientos a menudo comienza con pruebas en ratones o en las líneas celulares humanas más utilizadas: células renales y células cancerosas del cuello uterino. Esto puede ser un problema, porque las células con las que se está experimentando pueden tener diferencias importantes con las células a las que se supone que se dirige un fármaco candidato en el cuerpo humano. Un medicamento que funciona en un ratón puede resultar no funcionar cuando se prueba en humanos. “No hay ningún ratón en este planeta que haya padecido Alzheimer, simplemente no existe”, dice Kotter. Pero probar un fármaco potencial para la enfermedad de Alzheimer en una célula del cerebro humano diseñada para tener signos de la enfermedad de Alzheimer podría dar una indicación mucho más clara de si es probable que ese fármaco tenga éxito.
“Cada tipo de célula tiene su propio pequeño programa, o código postal, una combinación de factores de transcripción que lo define”, dice Kotter. Al insertar el programa correcto en una célula madre, los investigadores pueden activar genes que codifican estos factores de transcripción y convertir una célula madre en un tipo específico de célula madura. Desafortunadamente, la biología tiene una forma de contraatacar. Las células a menudo silencian estos genes, impidiendo que se produzcan los factores de transcripción. La solución de Kotter, descubierta como parte de su investigación en la Universidad de Cambridge, es insertar este programa en una región del genoma que está protegida contra el silenciamiento del gen, algo a lo que Kotter se refiere como un "puerto seguro genético".
Bit.bio vende actualmente dos líneas celulares reprogramadas diferentes: células musculares y un tipo específico de neurona cerebral, pero el plan es crear líneas celulares a medida para su uso en la industria farmacéutica y la investigación académica. “Lo que estamos haciendo ahora con nuestros socios en la industria es crear modificaciones genéticas que sean relevantes para las enfermedades”, dice Kotter. Compara este enfoque con la ejecución de software en una computadora. Al insertar el código correcto en el genoma de una célula, puede controlar cómo se comporta esa célula. "Eso significa que ahora podemos ejecutar programas y podemos reprogramar células humanas", dice Kotter. La tecnología de reprogramación celular también podría ir mucho más allá de las líneas celulares modelo y ayudar a desarrollar tipos de tratamiento completamente nuevos, como la terapia celular.
En algunas terapias celulares, las propias células inmunitarias de un paciente se cultivan fuera de su cuerpo antes de ser modificadas y reinsertadas para ayudar a combatir una enfermedad, un proceso largo y costoso. Un tipo de terapia celular que se usa para tratar a los jóvenes con leucemia cuesta más de £ 280,000 ($ 371,400) por paciente. El director médico de Bit.bio, Ramy Ibrahim, dice que la tecnología de la empresa podría ayudar a reducir el costo de la terapia celular y facilitar la fabricación de células inmunes a gran escala. "Tener una gran cantidad de los tipos de células correctos en los que ahora podemos editar, creo que será transformador", dice.
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