El estudio lo han liderado el profesor Albert Lu, de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la UB y del Centro de Investigación Biomédica CELLEX (IDIBAPS-UB), y María Yáñez-Mó, del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CSIC-UAM). También ha participado el profesor de la misma facultad Carles Enrich (IDIBAPS-UB).

Según Albert Lu, «comprender cómo las células receptoras captan y procesan las vesículas extracelulares es esencial para entender cómo se comunica nuestro organismo a nivel molecular». «Además —continúa—, este conocimiento es clave para aprovechar el potencial terapéutico y diagnóstico de estas vesículas, puesto que su eficacia depende de poder dirigirlas y hacer que sean captadas por las células diana adecuadas».

Una metodología innovadora basada en la técnica CRISPR

Las vesículas extracelulares (EV) son nanopartículas secretadas por todas las células que actúan como mensajeros biológicos: transportan proteínas, lípidos y ácidos nucleicos. Para identificar los mecanismos moleculares que dirigen su captación e internalización en la célula, los investigadores han utilizado una aproximación metodológica innovadora consistente en aplicar un cribado genómico masivo basado en la tecnología CRISPR-Cas9.

Esta herramienta permite desactivar, uno a uno, cada uno de los más de veinte mil genes humanos de una población celular para analizar cuál es su papel en un determinado proceso. En este caso, los investigadores modificaron genéticamente las células para que cada grupo tuviera desactivado un gen distinto. Después, las células se expusieron a EV marcadas con un colorante fluorescente y, mediante citometría de flujo, se midió qué células captaban más o menos vesículas. Entonces, se utilizó la técnica de fluorescence activated cell sorting (FACS) para separar las células con mayor o menor capacidad de captación para, posteriormente, identificar los genes desactivados en cada uno de los grupos con secuenciación masiva.

«Esta aproximación sistemática y no sesgada permite descubrir nuevos reguladores sin depender de hipótesis previas, a diferencia de las técnicas tradicionales centradas en unos candidatos concretos», explica el profesor Albert Lu.

Los resultados indican que el complejo de reciclaje endosomal Commander, formado por diversas proteínas, actúa como un regulador fundamental y general de la captación de vesículas. El hecho de que el estudio se haya realizado en diferentes líneas celulares humanas sugiere que «el mecanismo es conservado y potencialmente universal, aunque su actividad podría variar según el tipo celular o el contexto fisiológico», añade el investigador.

Potencial para nuevas terapias regenerativas, oncológicas o antiinflamatorias

La comprensión de este proceso tiene importantes implicaciones terapéuticas, puesto que la capacidad de estas vesículas de atravesar membranas y llegar a tejidos específicos las convierte en potenciales vehículos naturales para transportar fármacos o moléculas terapéuticas. «Entender cómo se regula su entrada, su tráfico intracelular y la entrega de la carga molecular que transportan abre la puerta a diseñar EV con direccionalidad controlada, mejorando su eficacia en terapias regenerativas, oncológicas o antiinflamatorias», destaca Lu.

Actualmente, los investigadores trabajan para comprender con mayor detalle el papel del complejo Commander en el control de la captación y el destino intracelular de estas vesículas, así como para determinar si este mecanismo se mantiene en otros tipos de células o tejidos. También desean explorar si alteraciones en el complejo podrían estar implicadas en alteraciones de la comunicación celular en contextos patológicos, como el cáncer o los trastornos neurodegenerativos. «A largo plazo, el objetivo es poder manipular esta vía para modular la comunicación entre células y mejorar el uso de las EV como herramientas terapéuticas y diagnósticas», concluye el investigador.