El uso de vectores virales en la terapia génica. Consecuencias y beneficios (página 2)

El principal inconveniente de los vectores con Adenovirus es la activación del sistema inmune tras su administración que llevan a una expresión transitoria del gen de interés. Con el propósito de comprender los procesos involucrados en esta expresión transitoria varias estrategias han sido utilizadas. La primera consiste en la evaluación de la consecuencia directa de la inyección del vector en modelos animales, detectándose la liberación de citoquinas, interleucinas, activación de macrófagos, inducción de respuesta de células T, liberación de anticuerpos neutralizantes y activación del endotelio. En un segundo método, se emplearon conceptos genéticos para descubrir regiones del genoma que puedan tener una relación importante en la expresión de vectores adenovirales en el hígado. También se ha planteado que existen regiones del genoma en las que la activación de sus genes es directamente proporcional a la concentración del vector y que podrían estar involucradas en la generación de respuestas encaminadas al silenciamiento del gen o a la eliminación del vector. Otro factor importante es el efecto de la metilación de sitios CpG (zonas promotoras de genes en mamíferos, donde se concentran pares de citosinas y guaninas), hecho demostrado recientemente tras el análisis cuantitativo del ADN viral y el ARN mitocondrial, producto de la expresión de un vector con el factor de crecimiento de fibroblastos humanos dirigido por el promotor del citomegalovirus, encontrándose que la relación del número de copias de ARNm por copia de ADN cae 300 veces pasadas 14 horas postinyección, indicando una disminución en la tasa de transcripción posiblemente por una alta frecuencia de citosinas metiladas en el extremo 5", el cual es un mecanismo natural de defensa contra transcripción de ADN foráneo. Mediante la evaluación del nivel de metilación fue posible observar que después de 24 horas, el 30% de los sitios CpG en el promotor se encontraban metilados, elevándose a 70% para el séptimo día. Estos resultados sugieren el uso de inhibidores de la metilación para lograr una expresión a largo plazo (Alméciga C.J et al., 2006).

Herpes Virus

La desventaja para el uso de estos virus en TG, es que los herpesvirus-? se relacionan con efectos linfoproliferativos y en algunos casos malignidad. En contraste con gamma-herpes virus, el virus del herpes simple y otros alfa-herpesvirus es que no pueden mantener una infección latente en células en división. Algunos problemas de estos vectores son la dificultad de mantener la expresión prolongada del gen terapéutico y la eficiencia de la infección es más o menos baja cuando se le compara con otros sistemas (Vera O. L 2006).

Los Retrovirus, por ejemplo, son virus de ARN con envoltura, altamente promiscuos e inseguros, pues depositan sus genes en muchos tipos celulares y son inútiles para la inserción de genes en células que raramente se dividen, como las neuronas o las células del músculo esquelético. Además, la integración del cromosoma viral se produce en lugares cromosómicos impredecibles, aumentando el riesgo de que la propia integración altere lugares críticos donde residan genes de control de la división celular, reparación del ADN o programación de la muerte celular, pudiendo ser potencialmente oncogénicos. (Isamat M. 2013). Y en general, su principal limitación es que sólo pueden transducir eficazmente células en división, ya que el acceso al núcleo del complejo de preintegración requiere la ruptura de la membrana nuclear. Hay un tipo de retrovirus, los Lentivirus, que sí que pueden infectar e integrarse en células quiescentes, como el VIH, pero el riesgo inherente al uso de los mismos limita su aplicación. (Fernández. P. N. 2008)…

Beneficios

Los vectores virales constituyen los sistemas más eficaces para transferir genes, ya que son capaces de infectar una elevada proporción de células diana, es decir, poseen una elevada eficacia de transducción, (C. L. Ronchera-OMS, J. Mª. González. 2012) en un gran número de tipos celulares, son capaces de integrarse de forma estable en el genoma de las células que infectan sin expresar ninguna proteína viral inmunogénica, y son relativamente poco patogénicos. Aunque falta optimizar, afinar y purificar las técnicas.

El uso de vectores derivados de virus asume una heráclita tarea de investigación aún en pleno proceso de avance. El alcance a su correcta manipulación se va constituyendo en una herramienta muy valedera e ingeniosa de incorporar material genético al interior de las células para corregir mutaciones genéticas, sin tener que escatimar en costos e investigación, ni poner en duda el inmenso valor que de ello se pueda beneficiar la población mundial de seres vivos. Al reconocer que existen fenómenos y condiciones por solventar, la necesidad de hondar en este tema en imprescindible, para alejarnos de los viejos métodos terapéuticos preventivos y abordar la nueva metodología que a nuestra actual civilización corresponde la Terapia Genética Restaurativa.

Consideraciones

Nuevas generaciones de compuestos y polímeros se han desarrollado para unirse a las proteínas de la cápside y actuar como barreras físicas a las interacciones entre los elementos del sistema inmunológico y las proteínas virales, dando como resultado los vectores menos inmunogénicos para la terapia génica. Como por ejemplo:

Los virus sin tripas (Gutless) recubiertos con Polímeros Receptores de Reconocimiento de Patrones PRRs, con partículas lipídicas con ligandos específicos + ó – (controlando polaridad), Glicol de polietileno PEG (evita la respuesta inmune) adicionando un co-polímero la lisina L, nanopartículas magnéticas. Todo este material polimerado encubre la cápside haciendo el virus de mayor volumen pero no susceptible a respuesta inmune y sin apetencia hepática, por su direccionamiento.

Un estudio de caso en la rama relacionada con la neurociencias

La Ataxia es una enfermedad monogénica aún o curable. 1 caso por cada 100000 habitantes, con prevalencia en personas de origen caucásico y especialmente en España hasta 4 y 6 casos por cada 100000 habitantes. Produce pérdida progresiva del equilibrio de la coordinación y del movimiento. La transferencia del gen de la frataxina a neuronas en cultivo, por medio de cultivos de neuronas granulares de ratón fueron tratados con un vector viral (HSV-1) portador del gen de la frataxina.

Este estudio fue propuesto en el año 2013 para entregar resultados luego de tres años.

Se observa en color amarillo la localización de la frataxina expresada que se encuentra principalmente en las mitocondrias de las neuronas. Aunque no se comenta el tiempo que permanece, en la neurona no los efectos que ha suscitado, el solo hecho de expresarse y lograse transducir es un inmenso adelanto en la cura de esta desconocida enfermedad.

Federación de Ataxias de España (FEDAES) en representación de la plataforma GENEFA 2013.

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La revista Journal of Gene Medicine muestra que en el año 2015 están en marcha un total de 2.142 ensayos clínicos de terapia génica. Aunque la mayor parte de estos ensayos tiene como objeto el tratamiento del cáncer (64,2%), la terapia de enfermedades monogénicas (9,2% del total) está ofreciendo resultados muy destacables tanto por su eficacia, como también por su seguridad.

La inmensa mayoría de los protocolos de terapia génica actual se fundamentan en la terapia génica de adición; bien a través de vectores integrativos que facilitan la inserción del gen terapéutico en el genoma de las células diana, o bien a través de vectores no integrativos. Entre los vectores integrativos de mayor utilización se encuentran los vectores gammaretrovirales (RV) y los vectores lentivirales (LV). Por otra parte, los vectores adenoasociados (AAV) constituyen los vectores no integrativos más utilizados en el tratamiento de enfermedades monogénicas. (Fundación Instituto Roche) http://www.institutoroche.es/biotecnologia/99/avances_en_terapia_genica_resultados_recientes_en_enfermedades_hematologicas_hereditarias

Deseo concluir este documento dejando a disposición del público en general las Páginas web de las Sociedades Española, Europea y Americana de Terapia Génica y Celular. En ellas se describen los avances más importantes en el campo de la terapia génica y disponen de enlaces con otras páginas web relacionadas con distintos aspectos de la terapia génica y celular.

– Sociedad Española de Terapia Génica y Celular: www.SETGyC.es

– European Society for gene and Cell Therapy: www.esgct.eu

American Society for gene and Cell Therapy: www.asgct.org

Agencia Europea del Medicamento: www.EMA.europa.eu.

Se describen los aspectos reguladores más relevantes relacionados con las terapias avanzadas, incluyendo las terapias génicas. Clinical Trials.Gov: www.clinicaltrials.gov.

En esta página se describen todos los ensayos clínicos en marcha, incluyendo los realizados en el campo de la terapia génica.

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Autor:

Leonardo Fabio Meneses Bobadilla

Programa de Biología

Facultad de Ciencias

Universidad del Tolima

Ibagué-Colombia

Diciembre 2016