Científicos de Australia y Estados Unidos han encontrado una nueva forma de alterar el ADN de las células bacterianas (un proceso utilizado para fabricar muchos medicamentos vitales, incluida la insulina), de manera mucho más eficiente que las técnicas industriales estándar.
En lugar de abrir las paredes celulares de las bacterias con productos químicos agresivos o altas temperaturas para insertar el ADN, el equipo utilizó ondas de radio de alta frecuencia, un enfoque mucho más suave que llevó a que muchas más células absorbieran el ADN y sobrevivieran.
El estudio, dirigido por la Universidad RMIT en colaboración con otras universidades australianas y WaveCyte Biotechnologies en EE. UU., utilizó ondas de radio en la frecuencia de 18 gigahercios para "abrir las puertas" temporalmente en las paredes celulares bacterianas de E. coli el tiempo suficiente para que se insertara el material genético. .
Luego, las células se cerraron y continuaron funcionando de manera saludable.
Las radiofrecuencias se pueden utilizar para transportar de todo, desde datos de teléfonos móviles y satélites hasta la energía necesaria para manipular células bacterianas en un laboratorio.
Un trabajo conjunto anterior con el Centro Australiano de Investigación de Bioefectos Electromagnéticos demostró cómo la energía electromagnética de alta frecuencia hace que las células bacterianas sean temporalmente más permeables.
Este último estudio, "Transformación genética de ADN plasmídico en Escherichia coli utilizando energía electromagnética de alta frecuencia", publicado en Nano Letters lleva ese trabajo un paso más allá al demostrar que el método se puede utilizar para administrar ADN de forma segura.
Los resultados del equipo mostraron que el proceso era muy eficiente:el 91 % de las células de E. coli adoptaron el nuevo ADN después de exponerlas a ondas de radio de 18 GHz durante tres minutos.
Utilizando el estándar actual de la industria para insertar ADN, conocido como "choque térmico", sólo el 77% de las células absorben el ADN y muchas de ellas mueren poco después por la exposición al calor. Existen técnicas de pulso láser más suaves, pero menos del 30 % de las células adoptan el nuevo ADN en ese proceso.
La autora principal, la distinguida profesora de RMIT Elena Ivanova, dijo que su enfoque superó a ambos por ser altamente eficiente y gentil.
"Nuestro método novedoso y rentable ha demostrado ser muy eficiente, pero también más respetuoso con las células, ya que en este proceso no se utilizan productos químicos agresivos ni altas temperaturas", afirmó Ivanova, de la Facultad de Ciencias.
"Como resultado, la tasa de supervivencia celular fue mayor que con otras técnicas."
La investigación del equipo también ha demostrado que este proceso funciona en células eucariotas, el tipo que compartimos con animales, hongos y plantas, incluidos los modelos de líneas celulares PC 12 comúnmente utilizados en la investigación de neurociencia.
"Nuestro objetivo ahora es traducir estos hallazgos", afirmó Ivanova.
"Apenas hemos arañado la superficie de la amplia gama de aplicaciones de administración de fármacos que este enfoque podría tener en la terapéutica del microbioma y la biología sintética".
RMIT ha solicitado protección de propiedad intelectual para la técnica junto con WaveCyte Biotechnologies, una empresa estadounidense especializada en el desarrollo de tecnologías de terapia celular y genética.
El Dr. Steve Wanjara, director ejecutivo de WaveCyte, dijo que estaban profundamente comprometidos con el avance de esta tecnología, habiéndose asociado con RMIT desde el principio.
"Este método suave y altamente eficiente es inmensamente prometedor para mejorar la asequibilidad y accesibilidad de terapias críticas", afirmó Wanjara.
"Continuamos trabajando activamente para traducir estos hallazgos en aplicaciones tangibles, centrándonos en optimizar la técnica para células de mamíferos. Esta investigación tiene el potencial de impactar positivamente millones de vidas en todo el mundo, y estamos dedicados a hacerla realidad". /P>
El primer autor del estudio, el Dr. Tharushi Perera de RMIT y la Universidad de Swinburne, dijo que desarrollar esta nueva aplicación y arrojar luz sobre aspectos útiles de la energía electromagnética de alta frecuencia fue "enormemente satisfactorio".
"La gente escucha la energía electromagnética y el 5G y piensa que es malo, posiblemente debido a información errónea o falta de comprensión, pero, como hemos demostrado aquí, en realidad hay aplicaciones beneficiosas", afirmó.
"Mi esperanza es que esto pueda abrir la puerta a nuevos tratamientos que salven vidas a largo plazo y espero ver su desarrollo".
Más información: Palalle G. Tharushi Perera et al, Transformación genética de ADN plasmídico en Escherichia coli utilizando energía electromagnética de alta frecuencia, Nano letras (2024). DOI:10.1021/acs.nanolett.3c03464
Información de la revista: Nanoletras
Proporcionado por la Universidad RMIT
