Investigadores de la Universidad Texas A&M han desarrollado un sistema quimiogenético que utiliza cafeína para activar la edición genética CRISPR en células, lo que podría ayudar en tratamientos para cáncer y diabetes. El método permite un control preciso sobre las modificaciones genéticas consumiendo pequeñas cantidades de cafeína de fuentes cotidianas como café o chocolate. Este enfoque busca potenciar respuestas inmunes y producción de insulina con activación reversible.
Científicos del Instituto de Biociencias y Tecnología de la Salud Texas A&M están explorando una forma novedosa de integrar la cafeína con CRISPR, la herramienta de edición genética de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente. Dirigido por Yubin Zhou, profesor y director del Centro de Investigación del Cáncer Traslacional, el equipo ha diseñado un sistema quimiogenético que responde a señales químicas de sustancias comunes. El proceso comienza preparando células mediante técnicas de transferencia génica para insertar componentes: un nanobody, su proteína diana y la maquinaria CRISPR. Una vez dentro de la célula, estos elementos se producen de forma natural. Consumir aproximadamente 20 mg de cafeína —presente en café, chocolate o refrescos— activa el nanobody para que se una a su proteína asociada, activando CRISPR para ediciones génicas dirigidas. Este método es particularmente útil para programar células T, las células de memoria del sistema inmunitario, para montar respuestas contra enfermedades como el cáncer. El sistema ofrece reversibilidad, ya que ciertos fármacos pueden separar las proteínas e interrumpir la edición. Por ejemplo, la rapamicina, un inmunosupresor utilizado en trasplantes de órganos, puede inducir la disociación. Zhou explicó: «También puedes diseñar estas moléculas similares a anticuerpos para que funcionen con sistemas inducibles por rapamicina, de modo que al añadir un fármaco diferente como la rapamicina, puedes lograr el efecto opuesto». Referidos como «caffebodies» cuando responden a la cafeína, estas herramientas muestran promesa más allá del cáncer. En la gestión de la diabetes, podrían permitir aumentos en la producción de insulina mediante el consumo de café. Estudios de laboratorio en animales confirmaron que la cafeína y metabolitos como la teobromina del chocolate activan la respuesta, proporcionando unas horas de edición controlada antes de la metabolización. Zhou destacó la modularidad del sistema: «Es bastante modular. Puedes integrarlo en CRISPR y células T de receptor de antígeno quimérico (CAR-T), y también si quieres inducir alguna expresión génica terapéutica como la insulina u otras cosas, y esto es completamente ajustable de manera muy precisa y controlada». Los investigadores planean más pruebas preclínicas para avanzar esto hacia aplicaciones clínicas, enfatizando el uso de compuestos familiares para terapias seguras y ajustables. Zhou señaló: «Lo que nos emociona es la idea de reutilizar fármacos bien conocidos e incluso ingredientes alimentarios comunes como la cafeína para hacer trucos completamente nuevos». Este desarrollo se basa en el extenso trabajo de Zhou, que incluye más de 180 publicaciones sobre mecanismos de enfermedades celulares y genéticas.
