Terapia génica con vectores no virales

Abstract

La terapia génica se muestra como un conjunto de técnicas prometedoras en el campo de la medicina con el objetivo de tratar enfermedades que actualmente no tienen cura. La optogenética surge de la combinación de métodos ópticos y terapia génica con el fin de conseguir un tratamiento efectivo para algunas enfermedades neurológicas. La optogenética consiste en la introducción de un gen en las células afectadas, que codifica para una proteína (opsina) que es sensible a la luz. En la actualidad se conocen opsinas procedentes de microorganismos que combinan el dominio sensible a la luz con un canal iónico. Cuando se excitan con la longitud de onda apropiada, se abre el canal iónico dejando pasar iones a través de él, pudiendo modular el potencial de membrana e inducir despolarización o hiperpolarizacion. Este trabajo se centra en el estudio del proceso de transfección de opsinas mediante nanopartículas in vitro, así como la evaluación de su toxicidad en células de cultivo primario de corteza y de retina de rata embrionaria. El estudio se ha llevado a cabo utilizando dos tipos de nanopartículas, las DLT6 y las GPXT a diferentes proporciones en relación con el plásmido a transfectar. Los plásmidos que se conjugaron fueron pCMS-EGFP, que codifica para la proteína EGFP, y pCAG-ChrimsonR-tdT, que codifica para una opsina de especial interés ya que su pico de emisión se encuentra sobre 590nm, 45nm más desplazada hacia el rojo que las canalrodopsinas anteriormente conocidas, además de por su cinética.

Gene therapy is shown as a promising set of techniques in the field of medicine in order to treat diseases that currently have no cure. Optogenetic arises from the combination of optical methods and gene therapy in order to achieve an effective treatment for some neurological diseases. Optogenetic is the introduction of a gene that encodes a protein (opsin) which is sensitive to light into affected cells. Currently there are known opsins from microorganisms which combine the light sensitive domain with an ion channel. When they are excited with the appropriate wavelength, the ion channel opens letting ions go through it, allowing to modulate the membrane potential and to induce depolarization or hyperpolarization. This work focuses on the study of the process of transfection of opsins with nanoparticles in vitro and their toxicity assessment in primary culture cells of embryonic rat cortex and retina. The study was conducted using two types of nanoparticles, DLT6 and GPXT at different ratios in relation to the transfecting plasmid. The plasmids conjugated were pCMS-EGFP, which encodes EGFP and pCAG-ChrimsonR-TDT, that codes for an opsin of special interest since its emission peak is around 590nm, 45nm more redshifted that the channelrhodopsins previously known in besides to their kinetic