Para mantener la IL-12 dentro de los tumores, los científicos de Strand diseñaron un conjunto de instrucciones llamado circuito genético que le indica al ARNm que produzca la proteína inflamatoria sólo cuando detecta el microambiente del tumor. El circuito está diseñado para detectar niveles de microARN, moléculas que regulan naturalmente la expresión genética y emiten firmas diferentes en las células cancerosas frente a las sanas. El circuito genético indica al ARNm que se autodestruya si va a otro lugar que no sea su objetivo previsto.
«Hemos diseñado el ARNm para que se apague si van a un lugar donde no queremos que estén», dice Becraft.
Inicialmente, Strand se centra en tumores de fácil acceso, incluidos el melanoma y el cáncer de mama, para demostrar que el enfoque funciona y es seguro. En este ensayo, los médicos inyectarán el ARNm directamente en los tumores y luego comprobarán qué tan localizado está el efecto. En el futuro, Strand prevé poder realizar infusiones de su ARNm programado en todo el cuerpo para tratar tumores en lugares más remotos. La idea es que la terapia se active selectivamente en determinadas células y tejidos.
Philip Santangelo, investigador de ARNm en el Winship Cancer Institute de la Universidad Emory, dice que el enfoque programable de Strand tiene beneficios incluso inyectándolo en el sitio de un tumor. «Si el medicamento sale del tumor cuando lo inyectas, entonces al menos [its effect] probablemente se limitará al tumor”, afirma.
La IL-12 se puede medir en la sangre, por lo que los investigadores podrán realizar una extracción de sangre y asegurarse de que la proteína no esté presente allí. Strand también planea monitorear varios órganos en busca de proteína para ver dónde termina. Si la terapia funciona según lo previsto, no deberían encontrar la proteína en ningún lugar fuera del tumor.
Pero al igual que los circuitos de computadora, los genéticos pueden cometer errores ocasionalmente, dice Ron Weiss, profesor de ingeniería biológica en el MIT, cofundador de Strand y ahora actúa como asesor. «Si su circuito genético comete un error una de cada 10 veces, no querrá usarlo como terapia», dice. «Si comete un error una vez cada millón de veces, está bastante bien».
El ensayo de Strand y otros intentos iniciales de este tipo de circuitos genéticos demostrarán qué tan bien funcionan. «La idea es que los circuitos genéticos realmente pueden tener un impacto significativo en la seguridad y la eficacia», dice Weiss.
Weiss fue pionero en la idea de los circuitos genéticos, el primero de los cuales se basó en el ADN. Cuando Becraft comenzó sus estudios de posgrado en 2013, se unió al laboratorio de Weiss para trabajar en circuitos genéticos para ARNm. En aquel momento, muchos científicos todavía dudaban del potencial del ARNm.
Ahora, Weiss imagina poder utilizar circuitos genéticos para programar acciones cada vez más sofisticadas para crear terapias de alta precisión. «Esto realmente comienza a abrir la puerta para la creación de terapias cuya sofisticación pueda igualar la complejidad subyacente de la biología».