Cómo entender mejor las líneas celulares productoras y hacerlas más eficientes en la producción

Este método no sólo es más fiable, sino también más eficaz que la transfección paralela de los genes necesarios en cadenas de ADN individuales. Sin embargo, poco se sabe sobre cómo cambian las células cuando los genes virales están permanentemente incorporados y activos en ellas.

El equipo de investigación de la profesora Dra. Kerstin Otte, de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Biberach (HBC), se centra precisamente en estas cuestiones: ¿Cómo podemos entender mejor las líneas celulares productoras y hacer que su producción sea más eficiente?

Seis estudiantes de doctorado investigan cómo optimizar las líneas celulares en sus propios proyectos de doctorado. Uno de ellos es Jona Röscheise (28). Este científico natural completó inicialmente su licenciatura y máster en Biotecnología Farmacéutica en HBC, este último en cooperación con la Universidad de Ulm. Ya entonces trabajaba en temas de este campo de investigación; tras licenciarse, continuó esta labor sin interrupción en el Instituto de Biotecnología Aplicada de HBC.

En su estudio actual, compara una línea celular que produce lentivirus de forma continua tras una modificación genética con la misma línea celular sin modificación genética ni producción de vectores. Su objetivo es aprovechar las diferencias para desarrollar métodos que optimicen la producción de virus. "Los resultados iniciales muestran claras diferencias en la actividad génica de las dos líneas celulares", informa el doctorando. Por ejemplo, algunos genes del virus, como el gen viral Gag-Pol, responsable de proteínas estructurales y enzimas importantes del virus, suprimen la capacidad de la célula para producir nuevas proteínas. Por otra parte, otro gen responsable de controlar el transporte de componentes virales dentro de la célula (Rev) o la versátil proteína de la envoltura que facilita la captación de virus en muchos tipos de células (VSV-G), influyen en la producción de energía en las mitocondrias, las "centrales eléctricas" de la célula, como las describe Jona Röscheise. A su vez, el llamado gen Tat activa genes que intervienen en el empaquetamiento de la información genética.

Röscheise ha descubierto que los genes virales reprograman específicamente las células con el fin de crear las condiciones óptimas para la producción del virus. "Al parecer, esto ocurre a expensas de las tareas naturales de las células, como la defensa contra las enfermedades", explica el doctorando.

Con su doctorado, Jona Röscheise quiere contribuir a una mejor comprensión de los procesos moleculares en las células productoras. A largo plazo, estos hallazgos podrían ayudar a optimizar aún más la producción de vectores lentivirales para terapia génica, afirma el biotecnólogo.

Su supervisora doctoral, Kerstin Otte, lleva 15 años investigando el tema de las líneas celulares; ha acumulado una enorme cantidad de conocimientos a lo largo de muchos proyectos y doctorados y puede asesorar a las empresas que encuentran problemas en su producción, por ejemplo, combinando y desarrollando soluciones de otros casos. Esta transferencia es una tarea importante para los investigadores del IAB.

"Nuestra investigación tiene como objetivo comprender los mecanismos moleculares en las líneas celulares de producción. Sólo así podremos mejorar la eficacia y la seguridad de la terapia génica a largo plazo y, al mismo tiempo, adquirir conocimientos valiosos para la enseñanza y la transferencia", afirma Otte. Los estudiantes de la Facultad de Biotecnología también se benefician de la investigación en el HBC. En particular, los estudiantes del programa de licenciatura en Biotecnología Médica, que comenzó este semestre de invierno, adquieren las bases metodológicas y teóricas que Jona Röscheise también necesitaba para su proyecto de doctorado en el campo de la investigación de líneas celulares.

El programa se centra en el desarrollo y la aplicación de procesos biotecnológicos en medicina, en particular para el diagnóstico, el tratamiento y la investigación de enfermedades. Los cultivos celulares y las líneas celulares constituyen aquí un campo de trabajo central, explica Kerstin Otte, que es también la Decana de Estudios del nuevo programa de licenciatura. Al igual que los proyectos de doctorado en el campo de las líneas celulares, los estudiantes trabajan en el desarrollo, la optimización o la aplicación de líneas celulares, por ejemplo para la producción de biofármacos, terapias génicas o para la investigación básica de las funciones celulares. Enseñanza, investigación, transferencia: la Facultad de Biotecnología abarca todas las áreas científicas, y precisamente por eso Jona Röscheise valora la colaboración con sus colegas. También considera una gran ventaja la supervisión intensiva que le proporciona su supervisora doctoral, la Prof. Dra. Kerstin Otte. "Mientras que los posdoctorandos suelen asumir la supervisión principal en otros institutos, nosotros tenemos el intercambio personal que fomenta enormemente nuestro desarrollo científico", afirma Jona Röscheise. Además, las reuniones semanales de laboratorio constituyen una valiosa plataforma para intercambiar opiniones y nuevas ideas.