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La ingeniería genética y las terapias celulares personalizadas podrían transformar la atención médica. En los últimos años, las células madre y las herramientas de edición de genes como CRISPR han sido noticia por las posibilidades que ofrecen para tratar enfermedades, incluido el cáncer. Pero la ingeniería de células es un proceso lento y laborioso, lo que dificulta la producción de terapias personalizadas a escala.
La startup Kytopen, cofundada por el profesor asociado del MIT Cullen Buie y el ex becario postdoctoral e investigador del MIT Paolo García, ofrece una solución que podría conducir a la producción masiva de células modificadas genéticamente. Aquí, Buie responde algunas preguntas sobre el crecimiento de Kytopen desde su creación.
P: ¿Cómo se te ocurrió a ti ya Paolo García la idea original de Kytopen?
A: En muchos sentidos, la génesis de Kytopen comenzó en 2013. Después de asistir a una conferencia de biología sintética, recibí un Premio de Facultad Joven de DARPA para examinar el problema de introducir material genético en células bacterianas. Esta financiación me permitió contratar a Paulo García como postdoctorado. Dos años más tarde, participamos en el programa NSF Innovation Corps, que ayuda a los investigadores a traducir sus tecnologías en aplicaciones más allá del laboratorio. A través de este programa, entrevistamos a más de 100 personas en la industria y descubrimos un gran problema en la ingeniería genética: la entrega de material genético a las células era demasiado lenta, demasiado manual y de bajo rendimiento.
Recuerdo que visitamos una empresa de biología sintética que intentaba automatizar el proceso. Todo se ha automatizado, excepto el paso real de entrega de genes. Para esta parte, dos científicos del personal quitarían las placas de 96 pocillos de la línea y pipetearían manualmente el material en las muestras de células, una a la vez, y luego realizarían la electroporación. Inmediatamente identificamos esto como el problema que queríamos resolver y recaudamos más fondos de investigación para desarrollar una nueva tecnología que finalmente condujo a Kytopen.
P: Kytopen ha pasado de concentrarse en células bacterianas a células humanas. ¿Qué inspiró este cambio?
A: Cuando fundamos la empresa en 2017 y estábamos haciendo estudios de mercado, los investigadores de las empresas preguntaban repetidamente: «Oye, ¿alguna vez has pensado en usarlo en células de mamíferos, células T o células madre?» Cuando escuchas eso una o dos veces, te das cuenta. Probablemente lo hemos escuchado 30 veces. Reconocimos que había mucho más valor por hacer en este espacio. Hay toda una industria que crece y crece donde a los médicos les gustaría tomar sus células y rediseñarlas para combatir su enfermedad. Requieren tecnologías similares a las que estábamos desarrollando para bacterias; también necesitaban que tuvieran un alto rendimiento y se produjeran en grandes volúmenes. Casi al mismo tiempo, recibimos financiación inicial de The Engine. Nos dio los recursos para explorar ese espacio. Una vez que encontramos esta aplicación potencial en las células inmunitarias humanas, contratamos a varios inmunólogos para que nos ayudaran a adaptar la tecnología del trabajo en bacterias al trabajo en células humanas.
P: ¿Puede explicar cómo funciona realmente la tecnología de Kytopen?
A: La tecnología que inventamos en Kytopen, llamada Flowfect, utiliza campos eléctricos y flujo continuo de fluidos simultáneamente para abrir los poros de las células y entregar material genético, como ARNm y ADN. Usando dispositivos microfluídicos, aplicamos un campo eléctrico mientras fluye a velocidades de flujo muy altas. Los elevados caudales imponen una tensión de cizallamiento sobre las células que, junto con el campo eléctrico, permite abrir los poros. Gracias a este aspecto mecánico, utilizamos mucha menos energía eléctrica de la que normalmente necesitaría para la electroporación. Como resulta para muchos tipos de células diferentes, esto conduce a mejores resultados físicos para las células. Responden mejor a esta combinación de estrés mecánico y eléctrico porque no tenemos que electrocutarlos tanto como con la electroporación tradicional. Debido a que usamos estos flujos muy rápidos para inducir estrés mecánico en la celda, el proceso es de alto rendimiento. Trabajamos con rendimientos muy altos, lo que significa que podemos procesar una gran cantidad de celdas. Flowfect nos permite procesar miles de millones de células por minuto. Esto es crucial para muchas terapias en desarrollo, que requieren alrededor de un millón de células por kilogramo de paciente. Esto abre un mundo de posibilidades para las inmunoterapias seguras, incluidas las aplicaciones de inmunooncología y edición de genes.
