GENÈTICA

Publicació en castellà de la font esmentada:

La terapia génica es el conjunto de técnicas que utilizan la transferencia de material genético (o cualquier otro método que permita editar o modificar la información genética del paciente) para prevenir o curar enfermedades genéticas. Sin duda es la mejor alternativa de todas las posibles, pero probablemente también la más compleja.

Va directamente a la raíz del problema mediante la transferencia de la versión correcta de un gen defectuoso, que es el que está causando la enfermedad. Entre los principales obstáculos de esta aproximación se encuentra la dificultad de dirigir el material genético específicamente a aquellas células o tejidos donde hace falta que el gen ejerza su función, o que la regulación del gen introducido se aproxime a la forma en que se regula el gen en las personas sanas.

A través de la terapia génica se puede conseguir restablecer la función del gen mutado, y la estrategia más común es la introducción de una copia normal de éste en las células. También se puede inhibir o bloquear el funcionamiento de aquellos genes que contribuyen al desarrollo de la enfermedad (por ejemplo, los oncogenes que intervienen en el cáncer o los genes de virus que son necesarios para que estos se multipliquen en las células).

La terapia génica, puede ser aplicada mediante diferentes estrategias.

Estrategia Ex vivo

Consiste en extraer las células que debemos reparar de un paciente, repararlas en el laboratorio y volverlas a reimplantar en el organismo del individuo en cuestión.

Estrategia In situ

Consiste en introducir el gen reparador directamente en el propio órgano defectuoso del individuo.

Estrategia In vivo

Consiste en administrar directamente al paciente el gen corrector para que este alcance el punto a tratar.

En el desarrollo de dicha terapia hay que tener en cuenta diversos factores:

• Es necesario saber cuál es “tejido diana”, es decir, el que va a recibir la terapia.

• Conocer si es posible tratar in situ el tejido afectado.

• Cual es el vector adecuado que servirá para introducir el gen en el tejido.

• Cual es la eficacia del gen nuevo y saber qué respuesta tendrá el órgano o tejido «hospedador», con la entrada del gen modificado.

Vectores

Para que la terapia génica funcione se debe introducir el gen terapéutico en cientos de millones de células, y para ello es necesario un vehículo o vector que lo trasporte hasta el interior de las células.

Un buen vector al menos debe:

• Ser reproducible y estable.

• Permitir la inserción de material genético.

• Reconocer y actuar sobre células específicas.

• Poder regular la expresión del gen terapéutico.

• Carecer de elementos que induzcan una respuesta inmune.

• Ser inocuo o que sus posibles efectos secundarios sean mínimos.

Vectores virales

Agrupan cuatro tipos de virus: retrovirus, adenovirus, virus adenoasociados y herpesvirus.

• Los retrovirus comprenden una clase de virus cuyo material genético es una cadena sencilla de ARN; durante su ciclo vital, el virus se transcribe en una molécula bicatenaria de ADN, gracias a la acción de la enzima transcriptasa reversa, que se integra en el genoma de la célula huésped sin aparente daño para ella. La mayor parte de los retrovirus, a excepción del HIV, sólo se pueden integrar en células con capacidad para replicarse, lo cual restringe su uso. Sin embargo, se pueden desarrollar en grandes cantidades y su expresión en la célula hospedadora se mantiene durante largos periodos de tiempo.

• Los adenovirus son un conjunto de virus con ADN lineal de cadena doble. Los vectores de adenovirus son más grandes y complejos que los retrovirus. La principal ventaja de su utilización en la terapia génica es que se pueden producir en grandes cantidades y transfieren de forma muy eficaz el material genético a un número elevado de células y tejidos, aunque el hospedador parece limitar la duración de la expresión del nuevo material genético.

• Los virus adeno-asociados son pequeños, no autónomos y con ADN lineal de cadena sencilla. Los vectores que se forman con este tipo de virus son muy simples y son capaces de expresarse a largo plazo en las células que no se dividen. Otra de las ventajas del uso de virus adeno-asociados es que son virus no patógenos y por lo tanto en la mayoría de los pacientes no aparecen respuestas inmunes. En contrapartida, tiene limitación en el tamaño del DNA recombinante que podemos usar dado el tamaño de estos virus y en la complejidad de su producción.

• Los herpesvirus poseen un material genético compuesto por ADN de doble cadena lineal, este tipo de virus son muy útiles, pues es posible insertar en su genoma grandes cantidades de ADN y llevar a cabo durante largos periodos de tiempo infecciones latentes en la célula hospedadora, sin ningún efecto aparente sobre ésta. El inconveniente que presentan estos virus es que están asociados a alteraciones linfoproliferativas, con lo cual, para su uso como vectores es necesario identificar estos genes y eliminarlos, manteniendo únicamente aquellos que permitan la replicación del virus y el mantenimiento del plásmido viral. Hasta la fecha, el uso fundamental de los herpesvirus en la terapia génica se limita al empleo in vivo del herpes simples (HSV).

Vectores no virales

Existen también vectores no virales, como el bombardeo con partículas, la inyección directa de ADN, los liposomas catiónicos y la transferencia de genes mediante receptores.

• El bombardeo de partículas constituye una técnica efectiva de transferir genes tanto in vitro como in vivo.  Estas partículas, aceleradas por una descarga eléctrica de un aparato o por un pulso de gas son «disparadas» hacia el tejido.

• Otra alternativa es la inyección directa del ADN o ARN puro circular y cerrado covalentemente, dentro del tejido deseado. Es un método económico, y un procedimiento no tóxico, si se compara con la entrega mediante virus. Como desventaja fundamental hay que señalar que los niveles y persistencia de la expresión de genes dura un corto periodo de tiempo.

• Un problema que se plantea con las técnicas anteriores es que el vector alcance realmente su objetivo y no quede diseminado por el organismo. Por ello existe un procedimiento que consiste en introducir, junto al material genético que queremos transferir, moléculas que puedan ser reconocidas por los receptores de la célula diana.

Aplicaciones de la terapia génica

La terapia génica ha demostrado ser factible en algunas enfermedades humanas. En concreto, la terapia génica mediada por el uso de vectores retrovirales y dirigida al tejido hematopoyético se ha utilizado para el tratamiento de inmunodeficiencia por déficit de ADA, adrenoleukodistrofia, y otras. No obstante, el uso de estos vectores que se integran en el ADN de la célula hospedadora ha sido asociado a efectos adversos graves, por lo que se han propuesto mejoras que aumentan la bioseguridad. Por otra parte, el uso de vectores no integrativos, como los adenoasociados, ha mostrado recientemente éxito en el tratamiento de la hemofilia tipo B, debida a déficit en el factor IX de coagulación, y se ha llegado a la fase de comercialización para el caso de hipercolesterolemia por mutaciones en la enzima LPL.

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