El ingeniero de proteínas
Una empresa derivada para seguir desarrollando las jaulas de proteínas y prepararlas para salir al mercado
Tom Edwardson modificó una diminuta estructura de proteína artificial para que pudiera utilizarse como vehículo de moléculas de ARN y otras sustancias activas. Ahora pretende crear una empresa derivada para llevar su desarrollo al mercado.
Tom Edwardson sostiene un modelo impreso en 3D de su jaula de proteínas. Las jaulas reales son tres millones de veces más pequeñas.
ETH Zürich / Martin Rütsche
No siempre es fácil hacer llegar las moléculas de una sustancia activa al lugar del cuerpo donde deben estar y al interior de las células, manteniéndolas intactas. Esto se debe a que algunas de estas moléculas se descomponen rápidamente, y muchas de ellas -incluidas las moléculas de ARN- no son captadas fácilmente por las células. Para poder utilizarlas como sustancias activas, necesitan un sistema de administración. En las vacunas COVID basadas en el ARNm, por ejemplo, el ARN se empaqueta en una nanopartícula lipídica. Uno de los inconvenientes es que las nanopartículas lipídicas no son estables durante mucho tiempo a temperatura ambiente.
En los últimos años, Tom Edwardson, científico del Departamento de Química y Biociencias Aplicadas de la ETH de Zúrich, ha desarrollado una cáscara protectora única en la que las moléculas de ARN pueden empaquetarse y protegerse muy fácilmente. Se trata de una jaula a nanoescala compuesta por 24 proteínas idénticas. Debido a su pequeño tamaño, esta jaula no puede acoger una molécula entera de ARNm como las nanopartículas lipídicas utilizadas en las actuales vacunas COVID. En su lugar, la jaula proteica de Edwardson aloja moléculas de ARN más pequeñas -conocidas como pequeños ARN de interferencia- que permiten la inhibición sistemática de genes individuales en las células.
Un buen viaje
Edwardson se trasladó a Suiza hace seis años. Tras completar sus estudios de química, el escocés viajó primero por Asia, trabajó un tiempo como profesor de inglés en Corea y finalmente se doctoró en Montreal. Su posterior traslado a Zúrich para realizar un postdoctorado no se debió únicamente al profesor de la ETH Donald Hilvert y a la propia universidad, sino también a los Alpes y a las abundantes oportunidades de escalada que allí existen. La escalada es una de sus grandes pasiones. Se le puede encontrar en la roca casi todos los fines de semana, ya sea en los Alpes o en las montañas del Jura.
Su otra afición es la elaboración de cerveza. "Empecé en Canadá, junto con un amigo que también es químico", explica Edwardson. "La elaboración de cerveza es el pasatiempo perfecto para los químicos: no es más que química de procesos", dice con su risa habitual. Ahora no sólo es el proveedor de cerveza de su grupo de investigación, sino que también participa en concursos de elaboración de cerveza e introduce a colegas más jóvenes en su afición.
Fácil de cargar
Le apasiona igualmente su trabajo, las jaulas de proteínas, que son muy fáciles de producir en bacterias mediante biotecnología. "Grupos de 24 proteínas individuales se organizan en cubos. Fue alucinante la primera vez que lo vi", dice Edwardson. Y mientras que otros caparazones de moléculas protectoras, como las nanopartículas de lípidos, resultan tener diferentes tamaños cuando se fabrican, las jaulas de proteínas tienen todas exactamente la misma forma y tamaño. "Esto es ideal, ya que el tamaño influye en las propiedades de los fármacos, por ejemplo, en si las células los absorben y en qué medida lo hacen", explica el químico.
Otra ventaja de las jaulas de proteínas sobre otras opciones para proteger pequeñas moléculas de sustancias activas es que pueden almacenarse fácilmente a temperatura ambiente durante meses, sin necesidad de refrigeración. Por último, las jaulas en forma de cubo tienen una pequeña abertura en cada lado, lo que facilita mucho la carga de la "mercancía" molecular para su transporte: las jaulas de proteínas pueden fabricarse en grandes cantidades y llenarse posteriormente con la carga deseada. "Incluso podrían llenarse con fármacos de ARN específicos para cada paciente", señala Edwardson.
También para la quimioterapia
Para desarrollar las cáscaras de proteínas, Edwardson utilizó una estructura de proteína sintética existente que otros científicos habían desarrollado, y cambió la secuencia de componentes de las proteínas en múltiples posiciones clave. El objetivo era acabar con numerosos átomos cargados positivamente en el interior de la jaula. Las moléculas de ARN tienen carga negativa, lo que significa que son atraídas automáticamente a través de las aberturas de la jaula de proteínas por atracción eléctrica. "Nuestras jaulas son un ejemplo típico de ingeniería de proteínas. Hoy en día somos capaces de modificar específicamente las proteínas para crear nuevos objetos moleculares", afirma Edwardson.
Desde entonces, ha mejorado la jaula de proteínas, recubriendo el interior con una capa de surfactante. Esto permite transportar al interior moléculas insolubles en agua, como los tratamientos contra el cáncer. En el futuro espera modificar el exterior de las jaulas de forma específica, lo que permitirá controlar en qué células somáticas entran las jaulas de proteínas. La ETH de Zúrich ha presentado dos patentes sobre las jaulas de proteínas de Edwardson. Él y sus colegas planean ahora crear una empresa derivada para seguir desarrollando las jaulas y prepararlas para salir al mercado. "El entorno de Suiza es ideal para fundar una empresa", afirma. De todos modos, le gustaría quedarse aquí, también para estar cerca de las buenas oportunidades de escalada.
Además, enseña a sus colegas más jóvenes del grupo de investigación lo importante que es hacer algo más que trabajar. Y que la gente debería viajar mientras es joven, y que no hay nada de malo en tomarse un descanso entre una carrera y un programa de doctorado para trabajar. "No me arrepiento en absoluto de haber trabajado como profesor, ya que allí aprendí muchas cosas que aún hoy me benefician".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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