Investigan terapia con células genéticamente modificadas para combatir el jet-lag
Adaptarse a una nueva zona horaria o cambiar el horario laboral puede desincronizar el reloj biológico durante varios días, generando problemas como alteraciones del sueño y cambios en el metabolismo que afectan la salud. Un equipo de investigadores ha desarrollado una terapia celular implantable que podría acelerar la adaptación del organismo a estos cambios.
Esta investigación, llevada a cabo con ratones y publicada en la revista Advanced Science, muestra un nuevo método para regular los ritmos circadianos a través de señales metabólicas. Los resultados preliminares indican que las terapias con células modificadas podrían ser una solución para las alteraciones circadianas.
El tratamiento consiste en células encapsuladas diseñadas para liberar de forma continua la hormona leptina, relacionada con el metabolismo y el apetito. Cuando estas células se inyectan bajo la piel, reducen el tiempo que tardan los animales en ajustarse a cambios en el ciclo luz-oscuridad, similares a los que se producen por el desfase horario o el trabajo por turnos.
- Terapia celular para el ritmo circadiano
- Resultados en modelos animales
- Seguridad y potencial aplicación
- Futuras investigaciones
Terapia celular para el ritmo circadiano
Los métodos actuales para ajustar los ritmos de sueño y vigilia suelen depender de la exposición controlada a la luz, los horarios de las comidas o el uso de melatonina, explica Omid Veiseh, experto en bioingeniería. Por eso, se exploró si esta terapia celular temporal podría ser una manera más sencilla y práctica para ayudar al cuerpo a ajustarse a nuevos horarios.
Las células empleadas son epiteliales del pigmento retiniano humano modificadas genéticamente para secretar leptina. Estas están encapsuladas en microesferas de alginato que protegen a las células del sistema inmunitario y permiten la liberación sostenida de proteínas terapéuticas. Tras una sola inyección subcutánea, los niveles de leptina en el organismo aumentan temporalmente, y las células mueren de forma natural después de varios días.
Resultados en modelos animales
De acuerdo con Martha Hotz Vitaterna, neurobióloga y coautora del estudio, el metabolismo y los ritmos circadianos están muy ligados, pero la aplicación terapéutica de esta relación aún no se ha investigado a fondo. Los estudios en ratones mostraron que aquellos que recibieron las células productoras de leptina se adaptaron más rápido a adelantos y retrasos en el ciclo de luz-oscuridad.
En concreto, los ratones tratados lograron ajustarse a un retraso de cuatro horas un 50% más rápido que los controles sin tratamiento. Asimismo, se probó la terapia en macacos cangrejeros, un modelo con patrones de sueño similares a los humanos. En estos primates, el tratamiento acortó en aproximadamente un día la adaptación a cambios de horario de seis horas.
Fred Turek, director del Centro de Biología del Sueño y Circadiana en Northwestern, señala que la observación de efectos similares en distintas especies sugiere que la biología subyacente puede estar conservada. Además, los signos vitales registrados, como la actividad física, la frecuencia cardíaca y la temperatura corporal central, mostraron una sincronización circadiana acelerada en los animales tratados.
Seguridad y potencial aplicación
El estudio confirmó que la terapia no perjudica la calidad del sueño. En los primates, no se detectaron reducciones en las fases REM ni no REM, y se observó un aumento en el sueño de ondas lentas tras los cambios de horario, lo que podría indicar una mejora en la recuperación del sueño.
Los análisis clínicos y sanguíneos no evidenciaron toxicidad en los primates, incluso tras administraiones repetidas durante un año. Las células permanecieron activas por varios días y desaparecieron naturalmente, evidenciando que la intervención es temporal y reversible.
Samantha Fleury, primera autora del estudio, aclara que el objetivo fue desarrollar una terapia que ofrezca apoyo temporal durante periodos de alteración sin modificar el sistema circadiano de manera permanente.
Futuras investigaciones
Los investigadores consideran que esta plataforma podría usarse en situaciones que exigen frecuente adaptación a cambios de horario, como el trabajo por turnos, operaciones militares o viajes internacionales. Jonathan Rivnay, experto en ingeniería biomédica, destaca que el estudio muestra cómo las terapias celulares pueden administrar moléculas activas biológicamente de maneras que no podrían lograrse con la dosificación tradicional.
Se planea continuar explorando los mecanismos que enlazan la leptina con la regulación circadiana y desarrollar versiones futuras de la terapia que permitan un apoyo circadiano ajustable y repetible.