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La piel editada genéticamente podría ser su propio sensor de azúcar en la sangre
En última instancia, los diabéticos podrían tener sensores de glucosa integrados en sus cuerpos. 3 de octubre de 2017
Imagen cortesía de Xiaoyang Wu
Para los diabéticos, los constantes pinchazos en los dedos para obtener una gota de sangre y medir su nivel de glucosa es una molestia. Pero también es esencial. El azúcar en la sangre fuera de control puede ser fatal.
Es por eso que los ingenieros han intentado durante décadas crear un sensor de glucosa no invasivo, pero desarrollar uno ha resultado difícil. Simplemente no es factible medir con precisión los niveles de azúcar a través de la piel.
Entonces, ¿por qué no, en cambio, rediseñar el cuerpo de una persona para que haga la medición? Esa es la brillante idea que tuvieron Xiaoyang Wu y sus colegas del Departamento Ben May de Investigación del Cáncer de la Universidad de Chicago.
En una combinación fascinante de tecnologías, el equipo de Chicago dice que ha editado genéticamente células de la piel de un ratón y las ha convertido en un detector de glucosa que, una vez injertado en los animales, funciona todo el tiempo y no necesita batería.
Es la primera vez que la piel viva se convierte en un sensor, dice Wu, y agrega que una tecnología basada en la piel tendría muchas ventajas sobre los pinchazos en los dedos o incluso los monitores continuos que usan algunos diabéticos.
La piel es uno de los órganos más grandes del cuerpo, señalan Wu y sus colegas en su informe , que apareció la semana pasada en el sitio web editorial bioRxiv. La piel es fácil de conseguir y, dicen, fácil de quitar más tarde si las cosas salen mal.
Para hacer su invento biológico, Wu y su equipo primero recolectaron de ratones algunas de las células madre cuyo trabajo es hacer piel nueva. A continuación, utilizaron la técnica de edición de genes CRISPR para crear su detector de glucosa incorporado. Eso implicó agregar un gen de E. coli bacterias cuyo producto es una proteína que se adhiere a las moléculas de azúcar.
Luego, agregaron ADN que produce dos moléculas fluorescentes. De esa manera, cuando el E. coli la proteína se adhiere al azúcar y cambia de forma, mueve las moléculas fluorescentes más cerca o más lejos, generando una señal que el equipo de Wu pudo ver usando un microscopio.
Todo eso se hizo en una placa de laboratorio, por lo que a continuación, el equipo probó si las células sensibles a la glucosa podrían incorporarse al cuerpo de un ratón injertando los parches de piel diseñados en sus espaldas. Cuando a los ratones que se quedaron hambrientos se les dio repentinamente una gran dosis de azúcar, dice Wu, las células reaccionaron en 30 segundos. Medir la glucosa de esta manera fue tan preciso como un análisis de sangre, que también probaron.
La tecnología apunta a un uso totalmente nuevo e inesperado para la terapia génica. Pero antes de que una persona tenga un sensor CRISPR en el brazo, la tecnología necesitará algunos ajustes. Eso se debe a que para leer la piel brillante de sus ratones, Wu tuvo que iluminarla con un láser y observar a través de un microscopio de laboratorio de alta gama.
Eso sería un desafío para los humanos, admite Wu. El investigador dice que tiene ideas para un enfoque que podría funcionar en personas, pero dado que podría presentar una patente y comenzar una empresa, no está listo para revelarlo.
Una cosa que ya está clara es que es posible que no se limite a convertir la piel en un sensor, sino que puede diseñar las mismas células para producir medicamentos para tratar la diabetes. El equipo de Wu desarrolló recientemente un tratamiento de terapia génica que hace que los ratones pierdan peso (consulte Cinco formas de introducir CRISPR en el cuerpo). Él dice que combinar su sensor de glucosa basado en la piel con esa terapia génica podría crear una forma viva de circuito cerrado para controlar la diabetes.
Nuestro estudio revela el tentador potencial de la terapia génica cutánea para diversas aplicaciones clínicas en el futuro, escribe Wu.