GENOTERAPIA -...
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- GENOTERAPIA
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GENOTERAPIA
ValorCreativo.blogspot.com
2015
GRUPO: 5
- GENOTERAPIA
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
Facultad de Medicina Humana
FARMACOLOGÍA I
SEMINARIO TALLER Nº05
GENOTERAPIA
INTEGRANTES
Perez More, Miguel
Perez Quispe, Aaron
Quevedo Candela, Fernando
Ramirez Iman, Jorge
Ramos Cedano, Emanuel
Ramos Vilchez, Diana
Requena Castillo, Santiago
Rodriguez Campos, Alberto
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Contenido
1 GENOTERAPIA ............................................................................................................................... 5
1.1 GENERALIDADES .................................................................................................................... 5
1.2 TÉCNICAS DE ADMINISTRACIÓN DE GENES VIRALES Y NO VIRALES ............................... 7
1.3 TERAPIA GÉNICA IN VIVO Y EX VIVO ................................................................................ 11
1.4 Aplicaciones de la terapia génica .................................................................................. 15
1.5 Peligros y desventajas de la terapia génica .................................................................. 20
1.6 IMPLICACIONES ÉTICAS DE LA TERAPIA GÉNICA ............................................................ 22
2 PREGUNTAS ................................................................................................................................. 24
3 COMENTARIOS ............................................................................................................................ 28
4 PROPUESTAS ................................................................................................................................ 32
5 Conclusiones ............................................................................................................................... 36
6 BIBLIOGRAFIA .............................................................................................................................. 38
6.1 BIBLIOGRAFIA SEMINARIO DE GENOTERAPIA ................................................................. 38
6.2 BIBLIOGRAFIA DE PREGUNTAS .......................................................................................... 39
6.3 BIBLIOGRAFIA DE COMENTARIOS ..................................................................................... 40
6.4 BIBLIOGRAFIA DE PROPUESTAS .......................................................................................... 41
7 Anexos (Preguntas)
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1 GENOTERAPIA
1.1 GENERALIDADES
El avance de la investigación en genética ha tenido grandes hitos históricos que actualmente han permitido la
aplicación de esta disciplina en diferentes ambos médicos.
Entre estos se encuentra el modelo revolucionario de la doble hélice de ADN de James Watson y Francis Crick
en los 1950s y el descubrimiento de enzimas que podían cortar y separar genes predeterminados a lo largo de la
cadena de ADN y pegarlos de regreso de una manera reproducible en los 1970s. Estos avances han servido de
base para la emergencia de la ingeniería genética, que ha servido de base para la producción de drogas y
anticuerpos, y que permitió a los científicos contemplar la terapia genética, siendo esta descubierta en los 1980s.
(1)
La terapia genética es el conjunto de estrategias que incluyen el uso de secuencias codificadoras y otras
herramientas para transformar o modificar el contenido.(2) Esta además una técnica experimental que a través
de la manipulación de genes pretende tratar y/o prevenir la enfermedad.(3) Hasta el momento tiene preludios
exitosos en la transferencia eficiente y la expresión de una variedad de genes humanos en las células diana en
varios sistemas.(4)
En una visión futurista, esta técnica puede permitir a los médicos para el tratamiento de un paciente en lugar de
utilizar medicamentos o cirugía. Los enfoques para llegar a esto son(3), (5):
Sustitución de un gen mutado que causa la enfermedad con una copia sana del gen.
Un gen anormal podría ser reparado a través selectiva inversa mutación
Inactivar o " noquear ", un gen mutado que está funcionando incorrectamente.
La introducción de un nuevo gen en el cuerpo para ayudar a combatir una enfermedad.
Estos dos últimos enfoques también pueden recibir otros nombres como: supresión e suplementación génica.(6)
Es por eso que existe evidencia de la realización de protocolos de ensayos de terapia genética relacionado a
distintos tipos de enfermedades.(7,8)
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Dependiendo del objetivo celular que tenga esta terapia, existe una clasificación:
TERAPIA GÉNICA SOMÁTICA: Aquellos ensayos clínicosde terapias
génicas que tienen como objetivo lacorrección de un defecto genético
encélulas somáticas. Al ser solamente afectadas estas células, los cambios no
serán hereditarios.
TERAPIA GÉNICA GERMINAL:Hasta ahora únicamente en animales. Al
lidiar con material hereditario, debe demostrar que no va a haber efectos
adversos en el desarrollo para su final aplicación. Se ha sugerido utilizar la
terapia génica en células germinales para evitar que se desarrollen
enfermedades en futuros individuos. También se podría ejercer la alteración
genética en el cigoto o en el embrión en los primeros estadios del desarrollo,
antes del proceso de diferenciación celular y el desarrollo de órganos.
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1.2 TÉCNICAS DE ADMINISTRACIÓN DE GENES VIRALES Y NO VIRALES
Vector Viral: Uno de los vectores más prometedores que se utilizan actualmente son los virus inofensivos. Los
virus han desarrollado una forma de encapsular y entregar sus genes a las células humanas de una manera
patógena. Este virus alterado puede ser utilizado para el contrabando de genes en células con gran eficiencia.
Algunos de los virus insertar sus genes en el genoma del huésped, pero no realmente entran en la célula.Otros
penetran la membrana celular disfrazada como molécula de proteína y entran en la célula. Una vez que el gen
trasplantado está 'encendido' en el lugar correcto dentro de la célula de una persona infectada, puede entonces
dictar las instrucciones necesarias para la célula para hacer la proteína, que anteriormente se ha perdido o
alterado. Algunos de los diferentes tipos de virus utilizados como vectores de terapia génic(9):
Retrovirus
Los retrovirus son virus RNA. La infección de una célula por un retrovirus precisa en primer lugar de la
interacción de una proteína de la cubierta del virus con una proteína de la membrana celular; en consecuencia,
se produce la internalización de la partícula vírica y se libera el genoma RNA. El RNA, por acción de la
transcriptasa reversa, se retrotranscribe en el citoplasma y se genera el DNA copia, el cDNA, que se traslada al
núcleo donde se integra en el genoma de la célula huésped. Al DNA vírico una vez integrado se le denomina
provirus y se expresa como un gen más de la propia célula. El provirus consta de dos regiones LTR (long
terminal repeat), que definen los extremos del provirus y que contienen secuencias reguladoras de la expresión
de los genes víricos. Entre los dos LTR se localizan los genes gag, pol y env que codifican para proteínas
estructurales y funcionales del virus. Como resultado de la interacción entre gag y la señal de encapsidación
tiene lugar el empaquetamiento de las partículas víricas, generándose así nuevas partículas infectivas.
Esquema del genoma de un retrovirus.
En a) se muestra el RNA viral, con los genes gag, pol y env que codifican respectivamente para las proteínas
de la cápside, la transcriptasa inversa y las proteína de envoltura. Los extremos terminales son secuencias con
repeticiones invertidas. Cuando el RNA viral se copia a DNA (b), los extremos forman las repeticiones
terminales largas (LTR). c) Al integrarse al genoma de la célula hospedadora (provirus), se produce una
duplicación de la secuencia blanco en el sitio de Inserción.
Adenovirus
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Los adenovirus presentan un genoma de ADN bicatenario, y no integran su genoma cuando infectan a la célula
huésped, sino que la molécula de ADN permanece libre en el núcleo celular y se transcribe de forma
independiente. Esto supone que el efecto posicional o la mutagénesis por inserción no se dan en estos vectores,
lo cual no quiere decir que no tengan otros inconvenientes. Además, debido al hecho de que en su ciclo natural
se introducen en el núcleo de la célula, pueden infectar tanto células en división como células quiescentes.
A los vectores de primera generación se les eliminó parte del gen E1, básica para la replicación, y a los de 2ª,
se les eliminaron otros genes tempranos en el ciclo del virus. En ambos casos, cuando se realiza una infección
con una concentración elevada de virus, se produce la expresión de otros genes que provocan una respuesta
inmune considerable.
Por ello, los últimos vectores basados en adenovirus prácticamente han sido desprovistos de la mayor parte de
sus genes, con la excepción de las regiones ITR (regiones repetidas de forma invertida), y la zona necesaria para
la encapsidación.
Virus adenoasociados (VAA)
Los AAV son virus pequeños con un genoma de ADN monocatenario. Pueden integrarse específicamente en el
cromosoma 19 con una alta probabilidad. Sin embargo, el VAA recombinante que se usa como vector y que no
contiene ningún gen viral, solo el gen terapéutico, no se integra en el genoma. En su lugar, el genoma vírico
recombinante fusiona sus extremos a través del ITR (repeticiones terminales invertidas), apareciendo
recombinación de la forma circular y episomal que se predice que pueden ser la causa de la expresión génica a
largo plazo.(9)
Las desventajas de los sistemas basados en AAV radican principalmente en la limitación del tamaño de DNA
recombinante que podemos usar, que es muy poco, dado el tamaño del virus. También el proceso de producción
e infección resultan bastantes complejos. No obstante, como se trata de un virus no patógeno en la mayoría de
los pacientes tratados no aparecen respuestas inmunes para eliminar el virus ni las células con las que han sido
tratados.
Muchos ensayos con VAA están en curso o en preparación, principalmente en el tratamiento de músculos y
enfermedades oculares, los dos tejidos donde el virus parece ser particularmente .Sin embargo, se están
comenzando a realizar pruebas clínicas, donde vectores basados en el VAA son utilizados para introducir los
genes en el cerebro. Esto es posible porque VAA pueden infectar células que no están en estado de división,
tales como las neuronas.
Herpes virus
Los herpesvirus son virus de ADN capaces de establecer latencia en sus células huésped. Son complejos
genéticamente hablando, pero para su uso como vectores tienen la ventaja de poder incorporar fragmentos de
DNA exógeno de gran tamaño (hasta unas 30 kb). Además, aunque su ciclo lítico lo realizan en el lugar de
infección, establecen la latencia en neuronas, las cuales están implicadas en numerosas enfermedades del
sistema nervioso, y son por ello dianas de gran interés.
Los vectores herpes víricos puestos en marcha han usado dos estrategias principales:
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1) La recombinación homóloga entre el genoma del virus completo y el contenido en un plásmido
que llevaba el transgén en la zona que codifica para genes no esenciales en lo que se refiere a
replicación e infección.
2) El uso de vectores con orígenes de replicación del virus así como las correspondientes secuencias
de empaquetamiento, y su introducción en estirpes celulares bien coinfectadas con virus silvestres
o bien portadoras del resto de genes del mismo implicados en la encapsidación y replicación, para
permitir la formación de partículas virales recombinantes con las que realizar el tratamiento.
No obstante, el uso de vectores basados en el HSV (herpes simplex virus humano), sólo puede llevarse a cabo
en pacientes que no hayan sido infectados previamente por él, pues pueden presentar inmunidad.(10)
METODOS NO VIRICOS
Paralelamente al desarrollo de los vectores víricos como vehículos de transferencia, se han establecido también
otros métodos basados en principios físico-químicos. La esencia de dichos métodos no víricos estriba en emular
algunas de las características de los virus, como su facilidad de penetración a través de las membranas
citoplasmáticas. Por otra parte, la naturaleza "artificial" de dichos vectores introduce características favorables
como una seguridad elevada y una mayor facilidad de elaboración, caracterización, manipulación y escalado,
frente a los vectores víricos. Otra ventaja inherente de los sistemas de transferencia no víricos es su flexibilidad,
ya que disponen de una capacidad ilimitada para acomodar secuencias génicas de gran tamaño y diferente
composición. Sin embargo, hasta el momento los métodos no víricos no han tenido la trascendencia que se
esperaba debido fundamentalmente a la baja eficiencia demostrada en ensayos preclínicos y clínicos y a su
especificidad de tejido.
Los métodos no víricos más relevantes, desde el punto de vista de su aplicación clínica potencial, son la
transferencia directa de DNA purificado, el uso de liposomas de diversas composiciones y los conjugados
moleculares.
Recientemente se ha indicado la utilidad de los liposomas como vehículos eficientes de transferencia génica. La
formación de liposomas se produce por encapsulación o por formación de complejos de moléculas de naturaleza
lipídica con el DNA recombinante, lo cual facilita su interacción y difusión a través de los fosfolípidos de las
membranas celulares. El tamaño y la carga del complejo lípido-DNA se han de optimizar alterando la proporción
y composición de las moléculas lipídicas, para lograr la máxima eficiencia de transferencia a los diferentes tipos
celulares. Se han utilizado complejos de DNA con lípidos catiónicos, como DOTMA (bromuro de 1,2-dioleil-
oxipropil-3-trimetil-amonio) o análogos, y un fosfolípido neutro, como DOPE (dioleil-fosfatidil-etanolamina),
para transferir genes a varios tejidos in vivo.
Los pulmones parecen ser particularmente idóneos a la transferencia génica mediada por liposomas catiónicos
administrados por vía intratraqueal o incluso intravenosa, lo cual ha posibilitado la iniciación de ensayos clínicos
de terapia génica para enfermedades producidas por deficiencia de a1-antitripsina y de CFTR (la proteína
codificada por el gen de la fibrosis quística). Otros ensayos clínicos de terapia antitumoral se basan en la
utilización de dicho método para introducir diferentes moduladores inmunológicos (genes de
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histocompatibilidad, citocinas, etc.) directamente a tumores para aumentar su inmunogenicidad. Asimismo, se
están estudiando sistemas para dirigir los liposomas hacia tipos celulares específicos, como el acoplamiento de
anticuerpos u otros ligandos (hormonas, factores de crecimiento, glicoproteínas víricas de superficie, etc.) a los
liposomas.
En general, la transferencia génica no vírica se está realizando actualmente en tejidos accesibles por
administración intersticial directa, como músculo, tumores sólidos, piel y epitelio pulmonar, así como en tejidos
accesibles al compartimiento vascular, como el endotelio pulmonar y los hepatocitos. En cualquier caso, los
métodos no víricos son relativamente poco tóxicos, aunque la expresión de los genes transferidos ha resultado
ser transitoria.(11)
También un artículo especial nos informa de los nuevos fármacos a base de ácidos nucleicos, como
plásmidos, aptáremos, oligonucleótidos, ribozimas y pequeños ácidos ribonucleicos de interferencia,
PLÁSMIDOS
Son estructuras de ADN de cadena doble que existen en procariotas (bacterias) y en algunos eucariotas
(levaduras). En el contexto de la TG, los plásmidos se pueden utilizar como herramientas que lleven
incorporados un promotor y el gen productor de la proteína deseada. Se los puede considerar como profármacos,
ya que, una vez internalizados en la célula del paciente, su secuencia se transcribe y luego traduce a la proteína
que cumple la función terapéutica. Los plásmidos son relativamente fáciles de purificar y manipular. Los
mayores inconvenientes se relacionan con su rápida degradación y su expresión temporaria. Inicialmente se los
utilizó solo para tratar enfermedades monogénicas, como la inmunodeficiencia combinada grave debida al
déficit de adenosina deaminasa, pero actualmente su uso incluye patologías de etiología más compleja, como
Parkinson, Alzheimer y cáncer, entre otras.
APTÁMEROS
Son ácidos nucleicos que no existen naturalmente. Para su creación, primero se sintetizan diferentes cadenas de
oligonucleótidos en forma aleatoria, las cuales luego se incuban con las moléculas blanco de interés, hasta
encontrar las que de acuerdo a su estructura tridimensional presentan mayor avidez de unión. Finalmente, se
amplifican los oligonucleótidos que presentan la mayor afinidad. Así, los aptámeros pueden interactuar
directamente con las proteínas involucradas en el desarrollo de una enfermedad o con sus factores de
transcripción. Su comportamiento es similar al de los anticuerpos, pero los aptámeros serían muy específicos y
menos inmunogénicos. Su mayor limitación estaría dada por su corta semivida.
OLIGONUCLEÓTIDOS
Son ácidos nucleicos pequeños de cadena simple que, tras su internalización, pueden impedir la expresión de
una proteína específica involucrada en el desarrollo de una enfermedad. Pueden actuar uniéndose directamente
al gen, formando una estructura de triplex con la doble cadena de ADN e impidiendo su transcripción. También
pueden usarse como oligonucleótidos antisentido, en donde se unirán al ARNm, para formar un duplex e impedir
su traducción. Una limitación importante para el uso clínico de los oligonucleótidos es su dificultad para llegar
al citoplasma o al núcleo de la célula blanco con su actividad funcional intacta. Actualmente, los
oligonucleótidos de tercera generación son más resistentes a las nucleasas. Los oligonucleótidos se han ensayado
para el tratamiento de patologías como el cáncer, la atrofia muscular espinal e infecciones por citomegalovirus
, hepatitis y papilomavirus, entre otras.
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RIBOZIMAS
Son moléculas de ARN que, gracias a su estructura terciaria, presentan actividad enzimática: cortan y pegan
ARN en sitios específicos. Existen ribozimas naturales que han sido descriptas en virus, procariotas y eucariotas.
En el laboratorio, se pueden generar ribozimas sintéticas, con la capacidad de dirigir el corte hacia una secuencia
específica de blanco. Presentan la ventaja de ser específicas y poco inmunogénicas, pero las principales
dificultades para su uso terapéutico son su baja estabilidad y lo dificultoso de colocalizar la ribozima con la
secuencia contra la cual está dirigida. Estas moléculas han sido ensayadas en diferentes órganos, como músculo
y cerebro34 y en el tratamiento de diversas patologías, como hepatitis C20 y B,35 e infecciones por CMV.(12)
1.3 TERAPIA GÉNICA IN VIVO Y EX VIVO
Esta clasificación de la terapia génica responde al lugar donde se produce la manipulación genética de las
células. La terapia génica in vivo aborda la modificación genética de la célula en el interior del organismo, o
sea, la introducción del gen terapéutico en el lugar normal de “residencia” de la célula en un organismo. Por
ejemplo, la modificación de células pulmonares o hepáticas con una versión correcta del gen de la alfa-1
antitripsinaen pacientes con enfisema pulmonar o cirrosis fruto de esta deficiencia, o en la introducción del gen
de la distrofina en tejidos musculares en pacientes de distrofia muscular. En el caso de la terapia génica ex vivo,
la manipulación genética ocurre fuera del organismo, en un tubo de ensayo. En este caso, se extraen las células
del paciente, se cultivan en el laboratorio, se les introduce el gen terapéutico y se reinfunden en el paciente. Este
proceso es más fácil con células del sistema hematológico.
La obtención de médula ósea, purificación de células madre, su manipulación en el laboratorio, y la introducción
de la célula madre con la versión funcional de un gen de vuelta en el paciente ha servido por ejemplo para el
tratamiento de la inmunodeficiencia combinada severa (SCID) por deficiencia de ADA. La introducción del gen
ADA funcional en las células progenitoras del sistema inmunológico han curado ya a niños con SCID, los
conocidos como niños burbuja, en unos ensayos clínicos.
Lógicamente, el método de introducción de un gen terapéutico dependerá del tejido diana de la terapia, y del
objetivo de la terapia, pero todos los métodos de transferencia conllevan unos problemas intrínsecos,
actualmente en vías de resolución. (13)
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Transferencia génica
Para alcanzar un determinado efecto biológico en terapia génica es necesario introducir de manera eficaz la
secuencia génica de interés en la célula diana y conseguir su expresión. Estos objetivos suponen contar con un
adecuado sistema de vehiculización o transferencia y, al mismo tiempo, disponer de promotores adecuados para
conseguir la máxima expresión del gen insertado en la célula. La introducción en una célula de material
genómico foráneo se denomina transferencia génica, transducción o transfección. Los principales sistemas de
transferencia pueden agruparse en dos tipos: los métodos físico-químicos y los vectores virales. Los métodos
de transferencia génica físico-químicos o no virales fueron los primeros en ser desarrollados. En estos métodos
el ADN foráneo o exógeno está integrado en un plásmido, que es una molécula de ADN que puede ser mantenida
de manera episómica, es decir, de forma estable e independiente del genoma de la célula huésped. En general,
presentan las siguientes ventajas: son sencillos de preparar, lo que permite su producción de forma industrial;
no tienen limitaciones en cuanto al tamaño del ADN que pueden transferir; son poco tóxicos; y no son
inmunogénicos.
Los inconvenientes de estos métodos son su baja eficacia de transducción de las células diana y que algunos de
ellos sólo pueden utilizarse in vitro.
En la transferencia mediada por virus se sustituyen ciertos genes prescindibles del vector por aquellos genes
que se desea introducir en las células diana. La región que ocupan estos genes se denomina región para inserción
o “cassette”; su tamaño (número de kilobases: kb) depende del tamaño del virus y de los genes que puedan ser
sustituidos y, obviamente, constituye un factor limitante a la hora de insertar las secuencias génicas de interés.
Actualmente, los virus constituyen la forma más eficaz de transferir genes terapéuticos al interior de las células
diana, y son los vectores más utilizados en terapia génica. Los virus están constituidos por pequeños ácidos
nucleicos (ADN o ARN) encapsulados en envolturas proteicas que los protegen y les permiten entrar en las
células. Una vez en el interior de la célula, la información contenida en el ácido nucleico dirige la síntesis de
proteínas virales, aprovechando el sistema sintetizador (ribosomas) y el aparato productor de energía
(mitocondrias) de la célula huésped; de este modo se generan nuevos viriones.
Los vectores virales se obtienen por eliminación de uno o más genes indispensables para la replicación del virus,
y su sustitución por el gen terapéutico. De esta forma, el nuevo virus es defectivo, lo que significa que mantiene
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la capacidad de infectar las células pero es incapaz de multiplicarse en ellas. Es decir, un virus puede ser
transformado estructuralmente mediante diversas técnicas, dando lugar a un vector recombinante relativamente
seguro, siempre y cuando se sustituya los genes responsables de su replicación y virulencia por los genes
terapéuticos, manteniendo su capacidad infectiva intacta.
Los vectores virales constituyen los sistemas más eficaces para transferir genes, ya que son capaces de infectar
una elevada proporción de las células diana, es decir, poseen una elevada eficacia de transfección, que en
algunos casos llega a ser incluso del 100 %. Existen, sin embargo, importantes limitaciones en el empleo de
virus, derivados de la transferencia y la expresión de secuencias virales. En consecuencia, la seguridad en el
empleo de los vectores virales constituye una importante preocupación, bien porque puede producirse una
transferencia involuntaria del virus nativo patógeno, o bien porque pueda activarse un virus patógeno o un
oncogén debido a la posibilidad de recombinación génica al insertarse un gen foráneo en el genoma del huésped.
Otro punto clave a considerar en la terapia génica in vivo es la reacción inmunitaria que el organismo receptor
pone en marcha, pudiendo eliminar el material genético a través de la muerte de las células genéticamente
modificadas. Para contrarrestar esta reacción inmune se intenta eliminar el mayor número posible de genes
víricos del vector, con el fin de obtener una expresión más estable del gen terapéutico. (14)
Evaluación in vivo de la transferencia génica
El desarrollo de protocolos clínicos de terapia génica -especialmente aquellos destinados al tratamiento del
cáncer- es continuo y avanza a paso firme. Sin embargo, aunque más de 300 ensayos clínicos de terapia génica
han sido puestos en marcha en el mundo, la información disponible sobre biodistribución, duración o eficiencia
de la expresión de los diversos sistemas de transferencia génica es escasa o nula.
La capacidad de evaluar la transferencia de genes a los tejidos se limita actualmente al estudio de muestras
obtenidas por biopsia o necropsia para estimar o cuantificar los niveles de proteínas, ADN o ARN, por lo que
en la práctica resulta imposible saber en qué órganos o tejidos se distribuye el vector una vez administrado.
Los principales inconvenientes planteados en las primeras etapas de la terapia génica experimental consistían
básicamente en la obtención de sistemas de transferencia génica capaces de transducir células o tejidos y de
alcanzar aceptables niveles de expresión del transgén. Estos problemas se han ido superando con el avance en
el desarrollo de los vectores. Sin embargo, con el inicio de los protocolos clínicos resurgen algunos problemas
fundamentales como, por ejemplo, la imposibilidad de determinar in vivo si la transferencia génica ha sido
efectiva; qué órganos o tejidos han sido transducidos; en dónde se expresa el transgén; cuánto dura y de qué
magnitud es dicha expresión.
Estas incertidumbres pueden ser cruciales al momento de conocer o predecir el comportamiento del vector
administrado. El desarrollo de un método no invasor aplicable a humanos que permitiera determinar in vivo de
manera simple y repetida la localización y magnitud de la expresión génica significaría un avance de gran
trascendencia. Su aplicación a la terapia supondría un inestimable aporte al perfeccionamiento de vectores, al
uso de promotores específicos o la idoneidad de las vías de administración.
El concepto de la utilización de un gen reportero (b-galactosidasa, luciferasa, proteína fluorescente verde) para
la evaluación de la expresión de genes en diversos sistemas está ampliamente difundido desde hace tiempo,
aunque la aplicación de esta técnica está limitada principalmente a los estudios in vitro y en modelos
experimentales.
- GENOTERAPIA
14
En la búsqueda de aproximaciones que permitan visualizar la expresión génica in vivo se han desarrollado en
los últimos años sistemas que cuantifican la expresión de genes en mamíferos mediante tomografía de emisión
de positrones (PET).
La PET es una técnica no invasora de diagnóstico por imagen capaz de ofrecer información bioquímica y
metabólica de los diferentes órganos. Básicamente, tras la administración de una pequeña cantidad de un
compuesto con un marcador radiactivo, es posible la obtención de imágenes que permiten analizar la
distribución del radiotrazador en el organismo. Los isótopos emisores de positrones de aplicación clínica son
radioisótopos de elementos presentes en prácticamente la totalidad de las moléculas biológicas, entre ellos el
11C, 13N, 15O y 18F que van unidos a una molécula de interés que sirve como trazador. Estos radiotrazadores
de PET son ligandos de receptores o sustratos de enzimas y la retención en el tejido vivo ocurre como
consecuencia de la unión al receptor o de la transformación en un sustrato “atrapado”. En los radiofármacos
PET, la desintegración del isótopo conlleva a la emisión deenergía detectada por complejos sistemas que
permiten la reconstrucción volumétrica de la información, la generación de imágenes tomográficas de alta
resolución y la obtención de datos de cuantificación absoluta.
Una de las múltiples estrategias diseñadas para la terapia génica del cáncer consiste en la aplicación de sistemas
que permitan la activación local de profármacos con potencial tumoricida. Entre ellas se encuentra la
transferencia a las células tumorales del gen de la timidinakinasa del virus del herpes simple tipo 1 (HSV-tk).
Esta enzima viral, al contrario que la humana, posee una alta afinidad por distintos análogos de nucleósidos,
como el aciclovir, ganciclovir o el penciclovir. La producción por las células del tumor de la enzima viral
permite en ellas la fosforilación selectiva del análogo, que interfiere entonces con la síntesis del ADN y produce
la muerte celular. Esta aproximación terapéutica se ha mostrado efectiva en el tratamiento de modelos
experimentales de muy diversos tumores y ha dado lugar a la puesta en marcha de ensayos clínicos que buscan
esta actividad para el tratamiento de diferentes neoplasias.
La visualización de la transferencia génica del gen de la timidinakinasa del virus del herpes simple de tipo 1
(HSV-tk) con PET se fundamenta en la utilización como sonda de imagen de la misma timidinakinasa que
produce el efecto terapéutico. De esta manera la administración sistémica de un análogo fluorado del ganciclovir
(como el penciclovirfluorado) que es fosforilado de manera selectiva por la timidinakinasa conlleva a un
atrapamiento celular del mismo de forma proporcional al gen, permitiendo la visualización externa y
cuantificación del compuesto. De esta manera, en los sitios del organismo donde existe emisión de fotones es
donde se encuentra también el gen de la timidinakinasa. Con la administración de pequeñas cantidades del
radiofármaco sería posible conocer la biodistribución del vector administrado, y de esta manera las señales in
vivo captadas por la PET pueden relacionarse de manera cuantitativa con el nivel de expresión génica.
Existe ya evidencia clínica de la idoneidad de esta técnica en un ensayo clínico de terapia génica para pacientes
con gliomas. En el futuro resulta razonable postular la incorporación en los vectores de terapia génica de un gen
reportero detectable mediante una técnica de imagen no invasora como la PET que nos permita analizar el
comportamiento del vector utilizado y poder interpretar de una manera más aproximada los resultados de los
tratamientos en cuanto a eficacia y toxicidad. (15)
TERAPIA ANTISENTIDO
El término antisentido se aplica a secuencias cortasde ADN o ARN (oligonucleótidos) diseñadas para
sercomplementarias de secuencias génicas específicas, conel fin de interferir el flujo de información genética.
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Los agentes terapéuticos antisentido inhiben la síntesis proteica al interferir los procesos de transcripcióny/o
traducción. Existen tres clases principales:
Secuencias antisentido: derivan de ácidos nucleicos que se unen (hibridan) con hebras de
ARNmcitosólicas (hebras con sentido: portadoras de la información necesaria para la síntesis de
proteínas en los ribosomas) o de ARNhn (precursor nuclear del ARNm), a través de puentes de
hidrógeno, por complementariedad de las bases correspondientes del ácido nucleico. Normalmente, las
secuencias antisentido son secuencias cortas de ácido nucleico, por lo que habitualmente se les
denomina oligonucleótidos antisentido.
Secuencias antigén: de forma similar a las secuencias antisentido, las secuencias antigén se hibridan al
ADN de doble hebra localizado en el núcleo, creando secuencias en triple hélice que bloquean la
transcripción del gen correspondiente, bien directamente o bien interfiriendo en la unión de proteínas a
secuencias específicas del ADN.
Ribozimas: los ARN antisentido pueden catalizar enzimáticamente la hidrólisis de secuencias
específicas de ARNm. Estos ARN catalíticos se denominan ribozimas, y actúan sobre sustratos
naturales concretos, pero en el caso de la terapia antisentido se diseñan de forman que combinen dicha
actividad catalítica con la posibilidad, aportada por el apareamiento de bases, de reconocer
específicamente diversas secuencias de ARN diana.
En general, pueden seguirse dos enfoques en terapiaantisentido:
1) la administración directa de oligonucleótidos
2) la expresión de los oligonucleótidos tras latransfección de determinadas células.
En el primer caso,además de la microinyección directa, se han investigadodiversos métodos de liberación in
vitro como son la formación de complejos con lípidos cargados positivamente, la incorporación en el interior
de liposomas y laelectroporación.
En cuanto a la expresión de nucleótidos,se han utilizado vectores como adenovirus o retrovirus;en tal caso, el
vector es administrado al paciente, cuyas células serán las encargadas de generar el oligonucleótidoantisentido.
La expresión de oligonucleótidos presenta ciertasventajas y desventajas con respecto a la administración directa
de los mismos:
1) la producción directa a nivel nuclear permite mecanismos adicionales, ya que el oligonucleótido puede
interferir en el transporte del ARNmal citoplasma, puede también inducir una actividad nuclear del tipo
ribonucleasa H, y puede interferir en elproceso de transcripción de la hebra de ADN complementaria.
2) los ARN antisentido expresados son demayor longitud, lo que ofrece más posibilidades deinteracción con el
ARNm diana, aunque esto tambiénpuede favorecer la formación de interacciones no específicas y facilitar la
formación de estructuras secundarias que interfieran en el proceso de hibridación.(16)
1.4 Aplicaciones de la terapia génica
La TG involucra la manipulación genética del organismo humano, y por lo tanto podría ser utilizada, en
- GENOTERAPIA
16
principio, en cualquier enfermedad que haya surgido por la modificación de un factor genético, ya sea de tipo
heredado, como las enfermedades monogénicas con patrón de herencia mendeliano (deficiencia en
adenosíndeaminasa [ADA], hipercolesterolemia familiar, fibrosis quística, hemofilia A), como las
enfermedades con herencia multifactorial (en las que hay una influencia de los genes y el ambiente, como en la
hipertensión, la diabetes y la enfermedad coronaria) o de tipo adquirido (cáncer, SIDA, artritis). También podría
utilizarse en el mejoramiento de los procesos de curación y regeneración tisular, y en el tratamiento de
enfermedades neurológicas degenerativas como la enfermedad de Parkinson y de Alzheimer.
Aunque esta lista a primera vista parece excesiva, lo cual podría hacer parecer a la terapia génica como
sospechosa panacea, en cada uno de los grupos que hemos mencionado hay numerosos experimentos en
animales (fase preclínica) y estudios clínicos que arrojan resultados prometedores, anunciando así una verdadera
era de la terapéutica. La mayoría de los protocolos clínicos son de fase I. Éstos consisten en determinar cuál es
la máxima dosis de un nuevo medicamento tolerada por los pacientes.
El primer protocolo clínico aprobado por la FDA para el uso de la TG fue el utilizado en el tratamiento de la
deficiencia en adenosíndeaminasa (ADA), la que provoca un trastorno de la inmunidad, en 1990. En estos
pacientes no se ha podido retirar el tratamiento enzimático exógeno necesario para su supervivencia, sino sólo
disminuirlo a la mitad y se ha detectado la persistencia en la expresión del gen aún después de cuatro años de
iniciado el protocolo. Aunque no se haya logrado la completa curación de los pacientes (que consistiría en
retirar todo el aporte enzimático exógeno) este constituye un hecho inédito en la historia terapéutica.
Con respecto a la terapia génica de otras enfermedades monogénicas tenemos que en protocolos de tratamiento
para la fibrosis quística, utilizando adenovirus administrados al tracto respiratorio en forma de aerosol, ha habido
también mejoría parcial de los pacientes, presentándose la respuesta inmune del huésped y una baja eficiencia
de los vectores como el principal impedimento en estos tipos de terapia.
En casos de hemofilia B ha habido corrección completa en perros durante 5 meses, y de la hemofilia A también
en animales de experimentación durante 2 semanas, tiempo que dura la expresión de los genes traducidos que
posteriormente se apagan.
Un paciente de 29 años con hipercolesterolemia familiar, sin receptores funcionales para lipoproteínas de baja
densidad (LDL), fue tratado con transfusión en la vena cava inferior de hepatocitos modificados por medio de
vectores ex vivo. En este caso la hipercolesterolemia fue parcialmente corregida durante los 18 meses siguientes,
con una disminución de la relación LDL/HDL, la cual descendió de 10 a 5. Además, no hubo progresión de su
enfermedad coronaria durante ese lapso.
En las enfermedades genéticas con herencia multifactorial, las interacciones entre genes y ambiente son muy
complejas, como lo demuestra el caso de la hipertensión arterial, lo que podría dificultar aún más los esfuerzos
para desarrollar una TG efectiva. Sin embargo, varios experimentos demuestran que sería posible incidir en uno
o varios puntos del mecanismo fisiopatológico de estas enfermedades complejas. En la enfermedad coronaria,
por ejemplo, luego de un infarto agudo al miocardio tratado con angioplastia puede haber un 30 a 40% de re
estenosis, condicionada por la proliferación de la íntima de los vasos sanguíneos y la migración de plaquetas.
Se ha visto que el óxido nítrico disminuye la proliferación de la íntima, pero por aterosclerosis o por efectos
mecánicos se pierden las células endoteliales que poseen sintetasa del óxido nítrico. Ahora bien, se ha visto que
en modelos de ratas con injurias a la carótida en las cuales se transfiere este gen, disminuye la proliferación de
la íntima luego de un incremento en la producción de óxido nítrico.
Asimismo, en experimentos de diabetes en ratones ob/ob deficientes en leptina y que exhiben obesidad y
- GENOTERAPIA
17
DMNID, al ser infectados con adenovirus modificados con el gen normal presentan disminución de la ingesta
y en el peso, así como de la glicemia, mientras dura la expresión.(17)
TERAPIA GÉNICA DE LASENFERMEDADES MONOGÉNICAS
La terapia génica fue inicialmente concebida como una forma de tratamiento de enfermedades genéticas
causadas por mutación de un sólo gen (monogénicas), de las que se conocen aproximadamente4.000. Las
enfermedades hereditarias comprendentrastornos de muy diversa índole, en los que un gendefectuoso determina
que no se sintetice una proteína específica, o bien que se elabore una proteínaanormal. En ambos casos, la
ausencia de la proteínanormal puede ocasionar muy diversas manifestaciones clínicas, según la función
estructural o enzimática que normalmente ejerce dicha proteína en las células. Así, los cuadros varían desde
leves, que nonecesitan tratamiento (como el daltonismo), hastaenfermedades graves (como la fibrosis quística
y lahemofilia). En términos generales se trata de enfermedades en las que la farmacoterapia convencional resulta
poco eficaz.
Sólo para algunos de estos trastornos se han desarrollado y aplicado tratamientosbasados en la restitución de la
proteína defectuosa odeficitaria (como sería el factor VIII en el caso de lahemofilia A, o la enzima adenosina
desaminasa en elsíndrome de inmunodeficiencia combinada grave);pero además, dichos tratamientos sólo
tienen unaefectividad parcial para paliar las manifestaciones dela enfermedad y pueden conllevar graves
complicaciones.
En pocas enfermedadades de origen genéticoes pues factible suministrar la proteína deficitaria enuna forma
farmacéutica efectiva, dada su naturalezalábil y compleja, y la necesidad de hacerla llegar a undominio
subcelular específico. En ciertos casos serecurre a transplantar el órgano afectado, pero estatécnica también
tiene graves limitaciones: la disponibilidad de órganos y las consecuencias adversasque se derivan de la
inmunosupresión requerida para evitar el rechazo del nuevo tejido.
El problema podría resolverse si se suministrarauna copia normal del gen defectuoso a los tejidosafectados; así
la proteína podría ser sintetizada dentrode las células utilizando las vías celulares habituales. Esimportante
señalar que el gen defectuoso está en todas las células de la persona afectada por el trastornohereditario, pero
su expresión en los diferentes órganos y tejidos es variable. Los defectos en genesque se expresan en todas las
células del organismosuelen causar anomalías tan graves que no son compatibles con el desarrollo embrionario.
No obstante,el limitado número de tejidos afectados en casi todos los trastornos hereditarios simplifica las
exigencias de la terapia génica, puesto que se necesita introducir una copia funcional del gen sólo en
aquellostejidos que realmente lo requieren. Si puede mantenerse la adecuada expresión del gen durante un
periodo de tiempo prolongado, entonces la enfermedad puede ser curada, o cuanto menos, paliada.
Eltratamiento definitivo de una enfermedad genética sólo es posible mediante la corrección del defectogenético
del gen mutado. La terapia génica permite la introducción en el organismo del gen normal, el cualdebe corregir
la alteración genética del organismo receptor.
Los criterios para seleccionar una enfermedad humana como candidata al tratamiento mediante terapia génica
son:
– La enfermedad ha de amenazar gravemente la vidadel paciente.
– Los órganos, tejidos y tipos celulares afectados por la enfermedad han de estar bien caracterizados.
- GENOTERAPIA
18
– La versión normal del gen defectuoso debe haber sido aislada y clonada.
– El gen normal ha de poder ser introducido en unafracción significativa de células del tejido afectado, obien la
introducción del gen en un tejido accesible, como la médula ósea, puede beneficiar indirectamente elcurso de la
enfermedad en el tejido afectado.
– El gen debe poderse expresar adecuadamente, generando una cantidad suficiente de proteína normal.(18)
Terapia génica en el tratamiento del cáncer
Tradicionalmente las aproximaciones al tratamiento del cáncer involucraban la destrucción de las células
cancerosas con agentes quimioterapéuticos, radiación o cirugía. La TG es una cuarta estrategia que en algunos
casos ha logrado disminuciones en el tamaño de los tumores sólidos que alcanzan entre un 50% y un 100%.
Más de la mitad de los estudios clínicos para la TG están dirigidos al cáncer, en casi todos los sistemas.
Los principales métodos que utiliza la TG del cáncer son:
1. Aumento de la respuesta inmune celular antitumoral (terapia inmunogénica). Está basada en la habilidad del
sistema inmune para montar un ataque contra el cáncer. Consiste en "educar"a las células del sistema inmune
que han sido removidas del paciente, para que "adopten"características que les permitan destruir a las células
cancerosas del paciente cuando le son posteriormente reinyectadas.
2. Introducción de genes activadores de drogas dentro de las células tumorales o terapia de genes suicidas.
Consiste en la introducción selectiva de genes que codifican para la susceptibilidad a drogas que de otra manera
no serían tóxicas. Esto lleva a la producción de enzimas (como por ejemplo la HSV-tk [Herpessimplex virus
timidinaquinasa]) que convierten prodrogas (vgganciclovir, 5-fluorocitocina) en metabolitos citotóxicos que
destruyen a las células tumorales en proliferación.
3. Normalización del ciclo celular. Consiste en la inactivación de oncogenes mutados, como el ras, o en la
reexpresión de antioncogenes o genes supresores de tumor inactivos como el p53.
4. Manipulación de las células de la médula ósea. Es utilizada principalmente en la terapia génica de desórdenes
hematológicos, y consiste en transferir a las células progenitoras hematopoyéticas genes de quimioprotección
(genes de multiresistencia a drogas, los cuales permiten administrar dosis más altas de quimioterápicos) o de
quimiosensibilización, entre otros.
5. Incremento del efecto circundante o "bystandereffect". Este efecto se ha observado en la terapia de genes
suicidas, en que, aunque sólo se infectan con los vectores 1 de 10 células, las células tumorales que no son
infectadas también mueren. Se piensa que por procesos de comunicación intercelular (gap junctions), las células
con la información letal transmitirían señales a sus vecinas que desencadenan el fenómeno de apoptosis o muerte
celular programada. Se están investigando en detalle los mecanismos por medio de los cuales se produce este
efecto, y la manera de incrementarlo.
6. Uso de ribosomas y tecnología antisentido o "antisense". Las ribosomas son ARN con actividad catalítica
que actuarían incrementando la degradación del ARN recién traducido, disminuyendo proteínas específicas no
deseadas, factor que a veces se asocia a alteraciones tumorales. La tecnología anti sentido se refiere a
oligonucleótidos de ARN que no tienen actividad catalítica, sino que son complementarios a una secuencia
génica. Estos oligonucleótidos podrían actuar por diferentes mecanismos:
- GENOTERAPIA
19
a. Bloqueo del procesamiento (splicing) del ARN. El ARN que ha sido transcrito del DNA, antes de ser
traducido a proteína muchas veces debe sufrir modificaciones para originar un RNA maduro. Bloqueando este
procesamiento podemos impedir que se produzca una proteína nociva.
b. Impedimento del transporte del complejo RNA-antisense al citoplasma.
c. Bloqueo del inicio de la traducción.
Hay numerosos protocolos de aplicación de estas técnicas a la práctica clínica. Entre ellos tenemos un estudio
clínico fase I de un grupo de pacientes con melanoma maligno, en el cual se modificaron células del melanoma
con gen interferón-gamma, inactivado y criopreservadas para utilizarse en forma de vacuna. Se administraron
dosis crecientes de células una vez cada dos semanas a 13 pacientes para observar su respuesta inmune y los
beneficios de la misma. Ocho de ellos presentaron algún tipo de respuesta inmune. En 2 pacientes que lograron
una respuesta inmune significativa hubo regresión tumoral, y otros 2, con menor respuesta, presentaron
resolución transitoria de nódulo. (19)
Terapia génica en el tratamiento del SIDA
El HIV, causante de esta enfermedad, trastorna el dogma central de la biología debido a la transcripción reversa
de su RNA genómico y su integración al azar del ADN viral producido en el ADN del huésped, haciendo al pro
virus un rasgo heredable de la célula, que se mantiene mientras ésta exista. Esto, aunado al hecho de la
excepcional plasticidad genética del HIV, proporciona un gran reto para la terapia génica, siendo, después del
cáncer, el tópico que agrupa el mayor número de ensayos.
Los ensayos clínicos en desarrollo utilizan mayoritariamente técnicas ex vivo. Se aíslancélulas del paciente, las
cuales se utilizan como vehículos celulares de los genes terapéuticos. Mediante vectores víricos o por inyección
directa de ADN, se introduce un genterapéutico en estas células diana. A continuación, las célulastransducidas,
es decir, aquellas que han incorporado y expresado el transgén, son reintroducidas en el paciente porvía
intravenosa. En algunos protocolos, las células transducidas, previamente a su administración al paciente, son
expandidas en un cultivo celular para aumentar su número.
A continuación se enumeran las diferentes estrategiasaplicadas en los ensayos clínicos realizados en terapia
génicade la infección por VIH:
Transferir un gen del virus VIH, para así estimular la respuesta inmune del paciente en cuanto dicho
gen sea expresado.
Introducir genes de inhibidores celulares de la replicación vírica (interferóna) en líneas celulares de
linfocitosT y monocitos, y con la subsiguiente inhibición de laproducción de VIH.
Transferir genes de proteínas mutantes del VIH, las cuales compiten con las proteínas víricas nativas,
dificultando el ensamblaje del virus o inhibiendo su replicación.
- GENOTERAPIA
20
Secuestrar proteínas víricas reguladoras mediante señuelos de ARN, sobreexpresados en la célula a
partir degenes transferidos, los cuales impiden la unión de estasproteínas a sus verdaderos puntos de
acción.
Oligonucleótidos antisentido, que son hebras cortas deARN químicamente modificado y no funcional,
complementarias de las secuencias genéticas del VIH. La formación de parejas (“duplex”)
sentido:antisentido bloquea la traducción y promueve la degradación de los complejos de ARN
inestable.
Objetivos:
1. Detener la replicación del HIV dentro de las células infectadas.
2. Impedir que el virus infecte a las células sanas.
Varias de las estrategias que se han utilizado involucran la manipulación de los monocitos y de las células CD4
o linfocitos T ayudadores, que son los más afectados por el virus. Como vectores se han utilizado frecuentemente
los virus del HIV modificados que tienen un tropismo natural por las células CD4, pero que no se multiplican
en ellas.
Estrategias:
1. Producción de vacunas anti HIV por medio de la introducción de moléculas del virus para entrenar al sistema
inmune a que reconozca los virus y los elimine. Esto tendría que ser realizado antes de que el paciente cayera
en el estado de inmunosupresión.
2. La utilización de anticuerpos que actúan intracelularmente y que impiden el ensamblaje de las partículas
virales.
3. La terapia con genes suicidas, similar a la utilizada en la terapia del cáncer (ver arriba).
4. La introducción de genes que produzcan ribosomas que degraden el RNA viral.
5. La introducción de genes con mutaciones dominantes negativas, es decir, genes que produzcan proteínas
similares a las virales, pero defectuosas, de manera que al involucrarse en la estructura y en las reacciones
malogren el mecanismo viral de producir daño.(20)
1.5 Peligros y desventajas de la terapia génica
Ninguna terapia, establecida o experimental, existe sin algunos riesgos asociados. Como la terapia génica
humana sigue siendo un procedimiento relativamente nuevo, todavía hay muchos riesgos asociados a ella (17).
Los científicos todavía no comprenden todos los riesgos y no ha habido tiempo suficiente para completar los
estudios detallados sobre cómo funciona la terapia génica y los problemas que plantea. En cuanto a la seguridad,
permanecerá una consideración importante, es decir, como el campo de la terapia génica evoluciona. Algunos
de los problemas de la terapia génica incluyen (21, 22):
- GENOTERAPIA
21
La naturaleza efímera de la terapia génica: Antes de la terapia génica puede convertirse en una cura
permanente para cualquier condición, el ADN terapéutico introducido en las células diana debe permanecer
funcional y células que contienen el ADN terapéutico debe ser de larga duración y estable. Problemas con la
integración de ADN terapéutico en el genoma y la naturaleza se dividen rápidamente de muchas células impiden
la terapia génica de la consecución de los beneficios a largo plazo. Los pacientes tendrán que someterse a
múltiples rondas de terapia génica. Por otra parte, el nuevo gen puede no lograr expresarse o el virus no produce
la respuesta deseada.
Respuesta inmune: Cada vez que un objeto extraño se introduce en los tejidos humanos, el sistema inmune ha
evolucionado para atacar al invasor. El riesgo de estimular el sistema inmune de una manera que reduce la
eficacia de la terapia génica, es siempre una posibilidad que trae problemas para la terapia y para quien la recibe.
Es decir, el aumento de la respuesta del sistema inmune a los invasores hace que la terapia génica que se repite
en que sea difícil para el paciente.
La inmunidad obstaculiza la terapia genética: Como hemos visto, la terapia génica consiste en la expresión
forzada del gen de interés con fines terapéuticos en células que no pueden (ID congénitas) o no quieren hacerlo
(sencillamente porque ese gen en particular no se expresa en esa célula o no existe en el genoma). Si bien es
cierto que hay muchos métodos, el de mayor éxito e implantación es hasta la fecha el biológico, pues porque
este aprovecha la enorme experiencia evolutiva de los virus (retro, herpes y adenovirus, fundamentalmente) en
la introducción y expresión forzada de su genoma en células eucariotas.
Quizá por eso, y por razones igualmente evolutivas, contra este tipo de estrategia el sistema inmunitario
constituye un obstáculo, a veces insalvable, que dirige su atención innata y adaptativa contra el vector
(extinguiendo su expresión) o contra la partícula viral que lo alberga (a menudo con efectos secundarios, o bien
reduciendo la eficacia de su readministración). Además, la propia proteína codificada por el gen terapéutico
puede convertirse en diana de la inmunidad adaptativa si el huésped adulto no ha tenido ocasión de desarrollar
tolerancia frente a ella. Este es el caso de algunas hemofilias por falta de factor VIII o factor IX. Para estos casos
se han ideado estrategias inmunomoduladoras.
Problema con vectores virales: Los virus, mientras que ingresan al portador voluntario en la mayoría
de los estudios de terapia génica, podrían presentar una variedad de problemas potenciales con la
toxicidad pacientes, la respuesta inmune e inflamatoria y el control del gen y los problemas de
orientación del gen. Además, siempre existe el temor de que vector viral, una vez dentro del paciente,
puede recuperar su capacidad para causar la enfermedad.
Trastornos multigénicos: Las afecciones o trastornos que surgen de la mutación en un solo gen son
"los mejores candidatos" para la terapia génica. Desafortunadamente, algunos de los trastornos que
ocurren más comúnmente, tales como enfermedad cardíaca, presión arterial alta, enfermedad de
Alzheimer, la artritis y diabetes, son causados por los efectos combinados de las variaciones en muchos
genes. Trastornos multigénicos o multifactoriales serían especialmente difíciles de tratar con eficacia
mediante terapia génica.
Mutagénesis de inserción: El principal problema que los genetistas están encontrando es que el virus
puede atacar las células equivocadas. Si el ADN se integra en el lugar equivocado en el genoma, 14 por
ejemplo, en un gen supresor de tumor, que podría inducir un tumor. Esto ha ocurrido en los ensayos
clínicos para los pacientes con SCID (inmunodeficiencia combinada grave) ligada al cromosoma X en
la que fueron transducidas células madre hematopoyéticas.
- GENOTERAPIA
22
1.6 IMPLICACIONES ÉTICAS DE LA TERAPIA GÉNICA La terapia génica, junto con otras tecnologías del ADN recombinante, es una gran alternativa para desarrollar
nuevas estrategias en el tratamiento de enfermedades actualmente incurables, pero son muchas las implicaciones
éticas que esta nueva tecnología puede presentar a la sociedad en un futuro próximo. Hay inquietudes que
apuntan a que las finalidades terapéuticas de la genética también pueden ser utilizadas para arreglar defectos o
como ingeniería perfectiva, es decir, manipular por interés propio o con finalidades no terapéuticas el genoma,
o lo que es más importante, manipular con finalidades eugenésicas las células germinales. (23)
Desde el punto de vista ético se pueden hacer las siguientes consideraciones en relación con la Terapia Génica:
1. La TG sólo debería ser aplicada para tratar pacientes con determinadas enfermedades genéticas raras y
no como instrumento de un programa social eugenésico que tratara de mejorar el acervo génico humano. La
TG, por tanto, no incluye la estimulación genética de características tales como el comportamiento, la
inteligencia o el aspecto físico.
2. La TG sólo se debería intentar cuando no hay otras alternativas terapéuticas o cuando, habiéndolas,
suponen un mayor riesgo o una menor acción beneficiosa.
3. La aplicación de la TG a una enfermedad humana debería requerir la evidencia de que es segura,
beneficiosa, técnicamente posible y éticamente aceptable.
4. La TG de células somáticas para el tratamiento de enfermedades graves puede considerarse ética porque
puede ser apoyada por los principios fundamentales de autonomía, beneficencia y justicia.
5. El tratamiento de células somáticas por medio de la TG no presenta problemas éticos diferentes a los
de cualquier otro tipo de terapia experimental tales como la utilización de nuevos fármacos o de técnicas
quirúrgicas novedosas.(24)
Dato:
La Declaración Universal de la UNESCO sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos (1997) en su
Artículo 24 invita al Comité Internacional de Bioética de la UNESCO a la identificación de prácticas que pueden
ir en contra de la dignidad humana, como las intervenciones en la línea germinal, en clara alusión, sin duda, a
la TG germinal.
Por su parte, el Convenio relativo a los Derechos Humanos y la Biomedicina (Convenio Europeo de Bioética)
de 1997 establece en su Artículo 13 que “únicamente podrá efectuarse una intervención que tenga por objeto
modificar el genoma humano por razones preventivas, diagnósticas o terapéuticas y sólo cuando no tenga por
finalidad la introducción de una modificación en el genoma de la descendencia”. Por tanto, queda prohibida la
TG germinal. En el presente contexto es interesante volver a mencionar que los NIH obtuvieron en Estados
Unidos en 1995 la patente de la técnica de TG somática ex vivo puesta a punto en 1990 por los Dres. Anderson,
Blaese y Rosenberg. En cambio, la técnica de TG germinal no correrá, posiblemente, la misma suerte. De hecho,
en la Directiva del Parlamento Europeo y del Consejo, relativa a la protección jurídica de las invenciones
biotecnológicas aprobada en Julio de 1998, se consideran no patentables los “procedimientos de modificación
de la identidad genética germinal del ser humano” (Art. 6.2.b) por considerar su explotación “contraria al orden
público o a la moralidad” (Art. 6.1).
- GENOTERAPIA
23
PREGUNTAS
- GENOTERAPIA
24
2 PREGUNTAS 1. ¿El gen insertado por las terapias génicas afectara a los descendientes del individuo que recibió la
terapia? (25, 26)
Las generaciones futuras no son afectadas y el gen insertado no pasa a
las generaciones futuras
La terapia puede realizarse en células somáticas o en células
germinales; los cuestionamientos éticos relacionados con la terapia
génica somática tienen que ver básicamente con los riesgos potenciales
para la salud y el consentimiento informado, mientras que la terapia génica en células germinales tiene el
potencial de afectar permanentemente a futuras generaciones de personas.
La Terapia Génica de Células Somáticas, que busca introducir los genes a las células somáticas, y así
eliminar las consecuencias clínicas de una enfermedad genética heredada o adquirida. Las generaciones
futuras no son afectadas porque el gen insertado no pasa a ellas.
2. ¿Usted cree que llegue a tener implicaciones éticas la terapia génica?(27)
SI, son muchas las implicaciones éticas que esta nueva tecnología puede presentar a la sociedad en un
futuro próximo. Hay inquietudes que apuntan a que las finalidades terapéuticas de la genética también
pueden ser utilizadas para arreglar defectos o como ingeniería perfectiva, es decir, manipular por interés
propio o con finalidades no terapéuticas el genoma, o lo que es más importante, manipular con finalidades
eugenésicas las células germinales.
La habilidad para alterar los genes que se le transmitirán a las generaciones venideras pudiera tener las
mayores consecuencias en toda la historia humana, tanto desde el punto de vista social, como político o
psicológico, si se tiene en cuenta que el rediseño o ingeniería genética de la humanidad está teniendo
partidarios que promueven una agenda en que los padres puedan literalmente un día, ensamblar a sus niños
con genes listados en un catálogo. Aspiran a un futuro técnico-eugénico en el cual nuestra humanidad
común se perdería, mientras las élites genéticas adquirirían cada vez más los atributos de especies
separadas.
Las implicaciones para la integridad y la autonomía individual, para la vida familiar y colectiva, para la
justicia social y económica y, también para la paz mundial, pueden ser catastróficas. Una vez que los
humanos comiencen a clonar y a construir genéticamente a sus hijos con los rasgos deseados, se
habrá cruzado un umbral sin retorno.
Internacionalmente se han desarrollan programas para contemplar las consecuencias éticas y sociales de la
investigación científica y que no se produzcan conflictos, entre ellos se encuentra la Declaración Universal
sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos, promovida por la UNESCO; es un compromiso moral
para estados, adoptar estas propuestas.
Toda investigación científica que involucre a seres humanos debe velar por el cumplimiento de los
principios éticos, y tanto el fin de la investigación como los medios, deben respetar la individualidad y la
privacidad y sobre todo el derecho a estar sanos. Otro punto importante es tener en cuenta las
- GENOTERAPIA
25
consecuencias no solo a corto y mediano plazo, si no las posibles consecuencias futuras, que nunca deben
poner en riesgo la vida del hombre individual y social, así como su entorno natural y medioambiental.
3. En la actualidad al ser considerada la discriminación genética como un tipo más de discriminación,
¿Cuáles son las diferencias que presenta esta con respecto a las otras? (28)
Se puede decir que la discriminación genética se encuentra incluida en el catálogo abierto de discriminación
a la que se aludía en la premisa, pero que ésta se diferencia de las otras formas de discriminación en al
menos dos aspectos.
En primer lugar, los datos genéticos tienen la característica particular –que les diferencia de todos los demás
datos personales– de ser estructuralmente compartidos, permanentes y transmisibles. Más precisamente
como ha subrayado Stefano Rodotá –el patrimonio genético es inalterable por todo el arco de la vida
biológica de un individuo: aprovecha al sujeto en su unicidad y lo coloca en relación inequívoca con otros
sujetos; es el trámite biológico directo entre las generaciones y, como tal, inmortal, mientras que todos los
otros caracteres biológicos, están afiliados a la línea somática, mueren con el individuo. La discriminación
genética, a diferencia de otras formas de discriminación, no afecta a cada individuo, sino a su familia
biológica de referencia, esta última noción bien distinta de la tradicional de familia. De este grupo
biológico, en efecto, no forman parte los miembros de la familia tradicional, como el cónyuge o los hijos
adoptivos, mientras que lo componen sujetos extraños, como los donantes de gametos o la mujer que al
momento del parto no reconoce el hijo y pide que su nombre no se revele. La existencia de este grupo de
referencia impone un análisis que considere con especial atención la detección de sujetos que de este grupo
forman parte y los derechos de que cada uno de ellos es titular con referencia, por ejemplo, acceso a la
información de otros, a la intimidad (incluido el derecho de no saber), al poder de utilización de los datos
del grupo y así sucesivamente.
En segundo lugar, la discriminación genética podría afectar a un individuo, no con referencia a sus
características actuales, como todas las otras formas de discriminación, sino sobre la base de un presunto
riesgo que aún no ha ocurrido y que podría también no ocurrir. Incluso si la actitud predictiva de las pruebas
genéticas es muy variable – muy pocas enfermedades genéticas son monofactoriales mientras gran parte
de ellas son polifactoriales – lo cierto es que los datos genéticos, a diferencia de cualquier otro dato
personal, disponen de información no sólo sobre lo que la persona es, sino también en lo que podría
convertirse. Se amplía así –como explica Rodotà– las posibilidades de clasificación adoptando conceptos
como “predicción”, “predisposición”, “persona a riesgo”. Pero estas categorías interpretativas, de las cuales
se recomienda un uso prudente dentro de la medicina predictiva, pueden producir equívocos peligrosos si
se “exportan” de la genética clásica a las políticas sociales. Se corre el riesgo, en efecto, de transformar una
condición hipotética o potencial, a menudo determinada con métodos estadísticos, en una suerte de
predestinación inmodificable, con efectos sobre el tratamiento jurídico y sobre la consideración social de
las personas, con consecuencias especialmente importantes en materia de seguros y de trabajo, a su vez con
el peligro de perfilarse una sociedad de castas donde aparecerían sujetos “no asegurables” y sujetos “no
empleados”.
4. ¿Cuál es la relación entre plásmidos y profármacos en la ingeniería genética? (29)
LOS PLÁSMIDOS son herramientas muy útiles en ingeniería genética para la transformación génica y la
manipulación genética de procariotas y eucariotas. Los plásmidos empleados en ingeniería genética se
llaman vectores. Son muy útiles para sintetizar en grandes cantidades proteínas de interés, como la insulina
o los antibióticos, mediante un procedimiento conocido como transformación. El proceso de
transformación comienza con la selección de un plásmido adecuado, en el que se introducen los genes que
- GENOTERAPIA
26
se quieren expresar con protocolos específicos que usan enzimas de restricción y DNA ligasa.
Posteriormente se transforma un tipo de bacteria con el plásmido modificado y se seleccionan las bacterias
transformadas que produzcan las sustancias deseadas. Estas bacterias se cultivan en sistemas de tipo
biorreactores para su crecimiento en grandes cantidades. En este proceso se eligen plásmidos con
características que permitan seleccionar las bacterias transformadas en un medio de cultivo como por
ejemplo plásmidos con genes de resistencia a antibióticos o con genes de enzimas que sinteticen
compuestos coloreados.
5. Se sabe que la geneterapia es un método innovador que se usa en el tratamiento de enfermedades a
través de la inhibición de la acción de genes defectuosos, ahora sabiendo que el STAT 3 es un oncogen
y s e ha demostrado su acción en la generación de células tumorales, entonces ¿Cuál es la relación
que existe entre la geneterapia y el STAT 3? (30)
En las células normales, la activación de STAT3 es un proceso transitorio y se somete a un estricto control
para evitar que no programe la regulación génica. Sin embargo, STAT3 persistentemente activado ha sido
reportado en numerosos cánceres humanos (cáncer gástrico y colon, cáncer de ovario, linfomas, leucemia
de células T adultas, gliomas), incluyendo también muchos de carcinoma hepatocelular (HCC) líneas
celulares y tejidos primarios. STAT3 está involucrado en la oncogénesis a través de la regulación al alza
de genes que codifican inhibidores de la apoptosis, el ciclo celular reguladores e inductores de
angiogénesis. La capacidad de STAT3 para prevenir la apoptosis apoya el uso potencial de los inhibidores
de STAT3 como quimio-sensibilizadores e indica STAT3 como un nuevo objetivo para la terapia del
cáncer. Inhibidores de molécula pequeña de STAT3 han sido demostrado reducir la supervivencia de
células tumorales y para inducir la apoptosis en células que albergan STAT3 constitutivamente activa tanto
in vitro como en vivo.
Transductor de señal y activador de la transcripción 3 (STAT3) es una miembro importante de la familia
de STAT. Su vía de señalización es estrechamente asociada con la proliferación, la diferenciación y
apoptosis de las células, y la activación de STAT3 constante pueden promover la proliferación celular y la
carcinogénesis. En la actualidad, STAT3 se define como un oncogén; activación constitutiva de STAT3
fue primero se describe en las células transformadas como consecuencia de la oncogénico tirosina
quinasas, incluyendo v-src, NPM-ALK y tecnologías de energía renovable oncogenes.
6. ¿Cómo se generaron los aptameros? (31)
Para su creación, primero se sintetizan diferentes cadenas de oligonucleótidos en forma aleatoria, las cuales
luego se incuban con las moléculas blanco de interés, hasta encontrar las que -de acuerdo a su estructura
tridimensional- presentan mayor avidez de unión.
Finalmente, se amplifican los oligonucleótidos que presentan la mayor afinidad.
Así, los aptámeros pueden interactuar directamente con las proteínas involucradas en el desarrollo de una
enfermedad o con sus factores de transcripción.Su comportamiento es similar al de los anticuerpos, pero
los aptámeros serían muy específicos y menos inmunogénicos. Su mayor limitación estaría dada por su
corta semivida.
A modo de ejemplo, se han ensayado aptámeros contra priones y contra infecciones como hepatitis
C,HIV, y hepatitis B, entre otras.
El organismo estadounidense de control de fármacos (UnitedStatesFood and DrugAdministration, FDA)
aprobó el primer aptámero de uso terapéutico. Se trata de un fármaco antiangiogénico para el tratamiento
de la degeneración macular neovascular asociada a la edad. Se llama Pegaptanib y actúa por unión al factor
de crecimiento del endotelio vascular, cuya actividad inhibe
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3 COMENTARIOS
COMENTARIO 1: “UN NUEVO AVANCE EN LA MEDICINA”
La terapia genética constituye uno de los más importantes avances de la tecnología, se trata de prevenir o tratar
enfermedades graves incluyendo trastornos hereditarios, algunos tipos de cáncer e infecciones virales.
Varios métodos son utilizados como el remplazo de genes mutados, inactivándolo o introduciendo un nuevo
gen que ayude a controlar la enfermedad.
Actualmente, hay tres técnicas para la entrega de genes en los tejidos del huésped o células huésped, incluyendo
vectores virales, vectores no virales, y electroporación.
Los vectores virales son altamente eficiente (80% -90%), sin embargo tienen a veces inconvenientes en la
integración de las secuencias de ácido nucleico en el genoma del huésped, pudiendo ocasionar a resultados
inesperados, tales como la expresión inadecuada del gen o una reacción inmune.
Los vectores no virales que consisten en polisacáridos catiónicos y lípidos se unen electrostáticamente con el
ácido nucleico de carga. A pesar de que su eficiencia de transferencia a las células huésped es sólo el 20% -
30%, los vectores no virales son seguras y por lo tanto pueden ser preferibles para uso clínico.
La electroporación es el tercer método para introducir genes extraños en las células huésped. Aunque se puede
alcanzar una tasa de transferencia de 50% -70%, debido a que no más de la mitad de las células receptoras
sobreviven la estimulación electrónica.(32)
COMENTARIO 2: APORTES DE LA TERAPIA GENÉTICA
La fibrosis quística es causada por un gen defectuoso que codifica una proteína llamada la transmembrana de la
fibrosis quística regulador de la conductancia (CFTR), y se caracteriza por la infección pulmonar crónica que
resulta en la inflamación y el daño pulmonar progresivo que resulta en una esperanza de vida reducida. Para
evaluar la eficacia se planteó:
Nebulización repetida de CFTR (transmembrana de la fibrosis quística regulador de la conductancia) no viral
terapia génica en pacientes con fibrosis quística: un estudio aleatorizado, doble ciego, ensayo de fase 2b
controlado con placebo.
Entrega de pulmón de plásmido de ADN que codifica el CFTR gen complejado con un liposoma catiónico es
una opción potencial de tratamiento para pacientes con fibrosis quística. El objetivo fue evaluar la eficacia de
CFTR no viral terapia génica en pacientes con fibrosis quística.
Aplicación mensual del pGM169 / GL67A terapia génica formulación se asoció con una significativa, aunque
modesta, en beneficio del FEV 1 en comparación con el placebo en 1 año, lo que indica una estabilización de la
función pulmonar en el grupo de tratamiento. Se necesitan más mejoras en la eficacia y la coherencia de la
respuesta a la formulación actual antes de la terapia génica es adecuada para la atención clínica; Sin embargo,
nuestros resultados también deben fomentar la rápida introducción de más potentes gen vectores de transferencia
en los ensayos de fase temprana.(33)
- GENOTERAPIA
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COMETARIO 3: TRABAJOS EXPERIMENTALES: PLÁSMIDOS
El efecto de la terapia génica con el APOE3 génica en las manifestaciones estructurales y funcionales de daños
del hipocampo secundarios en la lesión cerebral traumática experimental.(34)
Este es un estudio que consiste en estudiar la eficacia de la terapia génica después de una lesión cerebral
traumática (TBI) mediante la evaluación de las influencias de la transfección liposomal del tejido cerebral por
APOE3-que contiene el plásmido vector en las manifestaciones estructurales y funcionales de desarrollo de
lesiones cerebrales secundarias después de TBI experimental aguda en las ratas de diferentes edades.
Los resultados y los cambios fueron significativos en el estado morfo funcional de hipocampo, así como en las
funciones neurológicas y cognitivas se muestran en el modelo de TCE grave en el adulto y ratas Wistar. La
terapia génica, específicamente catiónico-mediada por liposomas APOE3 gen transferencia a las células del
SNC por plásmido vector, disminuyó una muerte inducida por TBI de neuronas y mejoró la composición
cualitativa de la población neuronal, las relaciones entre las neuronas gliales normalizados, disminución de
gliosis y la activación microglial, daño axonal, la destrucción de la mielina y la acumulación de lipofuscina,
todos estos tienen peculiaridades relacionadas con la edad. Después de la terapia génicaobservada en el cerebro
animal era una menor intensidad de los procesos de apoptosis y una disminución de su tasa en los animales
viejos. Los cambios anteriores fueron acompañados con un retroceso más rápido y expresado de trastornos
neurológicos y cognitivos típicos de TBI.Administración del plásmido vector después de TBI resultó en un
incremento de la tasa de supervivencia de los animales viejos vs. animales viejos que recibieron no la terapia
génica .
Como conclusión de este trabajo se dijo que elAPOE3 terapia génica tiene un potencial terapéutico en el
tratamiento de TCE grave.
COMENTARIO 4: TRABAJOS EXPERIMENTALES-CÉLULAS MESENQUIALES
Las células madre mesenquimales madre basada en células terapia génica: una estrategia terapéutica
prometedora.
Las células madre mesenquimales (MSCs) son células estromales multipotentes que existen en la médula ósea,
la grasa, y así muchos otros tejidos, y pueden diferenciarse en una variedad de tipos de células incluyendo los
osteoblastos, condrocitos, y adipocitos, así como los miocitos y las neuronas. Además, tienen gran capacidad
de auto-renovación y manteniendo su multipotencia. Su capacidad para la proliferación y la diferenciación,
además de su actividad inmunomoduladora, los hace candidatos muy prometedores para la medicina
regenerativa basado en células. Por otra parte, las MSC tienen la capacidad de movilización para el sitio del
daño; por lo tanto, pueden migrar automáticamente al sitio de la lesión a través de sus receptores de
quimioquinas tras el trasplante intravenoso. A este respecto, se pueden aplicar a base de MSC para la terapia
génica. En este nuevo método terapéutico, los genes de interés se introducen en las MSC a través de métodos
virales y no virales basados en que conducen a la expresión del transgen en ellos. Aunque basada en células
madre terapia génica es una estrategia relativamente nueva, se enciende una nueva esperanza para el tratamiento
de una variedad de genéticas trastornos. En un futuro cercano, las MSC puede ser de utilidad en un gran número
de aplicaciones clínicas, debido a su aislamiento sin complicaciones, la cultura y genética manipulación. Sin
embargo, el examen completo está siendo crucial antes de que sean utilizados para los ensayos clínicos, debido
a que el número de estudios que indican los efectos ventajosos de MSC basada en la terapia génica son todavía
limitados.(35)
COMENTARIO 5: LA HEMOFILIA Y LA TERAPIA GÉNICA
La hemofilia es un trastorno hereditario ligado al cromosoma X que resulta en una deficiencia en la
funcionalidad de la coagulación de la sangre.
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Actualmente es tratable con la administración intravenosa de reemplazo de factor de coagulación recombinante,
sin embargo representa un costo significativo tanto monetariamente y en términos de calidad de vida ya que con
el tiempo puede provocar un deterioro significativo crónico de las articulaciones si no se gestiona
adecuadamente. Es por ello que la terapia génica es un enfoque alternativo atractivo para el tratamiento de la
hemofilia que lo ideal sería proporcionar una corrección de larga duración de la actividad de coagulación con
una sola inyección. (36)
Sin embargo no se encontraron pruebas para proporcionar evidencia confiable acerca de los riesgos o beneficios
de la terapia génica para la hemofilia. Hay una necesidad de ensayos que evalúan la viabilidad a largo plazo, el
éxito y los riesgos de la terapia génica para las personas con hemofilia(37)
COMENTARIO 6: Terapia génica de la enfermedad de Stargard (38)
El gen humano ABCA4 (=ABCR) se caracterizó en 1997 como el principal causante de la enfermedad de
Stargardt, una distrofia macular hereditaria generalmente autosómica recesiva, posteriormente se asociaron a
este enfermedades relacionadas a mutaciones en este gen, como son distrofia de conos y bastones. No existen
tratamientos curativos para ninguna de estas distrofias. No obstante, dado que están causadas por un solo gen,
cuya función es bien conocida, su curación se hace abordable mediante estrategias de terapia génica.
Y como opciones se están utilizando actualmente diversas aplicaciones de terapia génica para cegueras
hereditarias asociadas al gen ABCA4. Muchos genes causantes de enfermedades degenerativas de la retina son
demasiado largos para ser empaquetados en vectores AAV, o incluso en lentivirus, como son algunos de los
responsables del síndrome de Usher, del síndrome de Bardet-Biedl o la retinosis pigmentaria.
En este contexto, se están desarrollando con éxito vectores para la administración de genes largos que deberán
permitir un avance significativo en el tratamiento de las enfermedades derivadas del gen ABCA4. Aunque en
la actualidad sólo la terapia basada en lentivirus ha llegado a ensayos clínicos, los basados en AAV o en vectores
no virales les siguen de cerca. Otros vehículos para el suministro de genes son los derivados de adenovirus.
Estos vectores no se integran en el genoma y transducen tanto células capaces de dividirse como postmitóticas,
pero normalmente originan una respuesta inmune que limita el tiempo de funcionamiento del gen terapéutico,
problema sobre el que se está trabajando.
COMENTARIO 7: UNA CONCLUSION FINAL
Aun cuando la terapia génica se perfila como una prometedora terapia o curación de diversas enfermedades
como: diabetes mellitus, neoplasias, enfermedades cardiovasculares, enfermedades monogénicas, etc. hace falta
una serie de estudios acerca del efecto sobre los genomas sin alargamiento (inserción) para poder analizar los
efectos adversos o secundarios de la terapia, claro está que un gran opositor y que resta el avance de
investigaciones, para bien o mal de la población, es la Ética o Bioética, sustentándose en sus variables clásicas
y mutaciones en el genoma humano, considerando la perdida de este con el excesivo uso de la Genoterapia.(39)
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PROPUESTAS
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4 PROPUESTAS
1.-Terapia génica para la insuficiencia cardiaca: un tratamiento en fase de investigación que está
llegando a su madurez
Se realizó un estudio en el cual la terapia génica ha sido motivo de estudio en modelos de animales pequeños y
grandes, y está siendo evaluada actualmente en el ser humano. El estudio inicial puso de relieve que los
miocardiocitos humanos en situación de insuficiencia mostraban una normalización de la contractilidad tras la
transferencia del gen de la SERCA2. La sobreexpresión de la SERCA2a produjo un aumento de la expresión de
la proteína SERCA2 y la actividad de bombeo, con una mayor velocidad de contracción y un aumento de la
relajación.
En conclusión la terapia génica parece haber sido bien tolerada y segura en un pequeño estudio de pacientes con
insuficiencia cardiaca. Los resultados de un ensayo de fase II, controlado con placebo, en el que se utiliza la
terapia génica con SERCA2a, serán de gran interés y marcarán el comienzo de lo que pueden ser muchos
ensayos futuros sobre terapia génica. (40)
2.-Aplicación de terapia génica a través del Gen de CCR5 en las células de T CD4 autologas para frenar
el avance del VIH.
Se realizó un estudio abierto, estudio no aleatorizado en el que se inscribieron a 12 personas que padecían de
VIH, a las cuales se les hizo una infusión células TCD4 modificadas genéticamente en la que el gen CCR5 se
hizo permanentemente disfuncional por una nucleasa dedo de zinc (ZFN).
El CCR5 es el principal correceptor para el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) de manera que al
controlarlo, va permitir que estas células alteradas persistan en el cuerpo, se resistan a la infección y mantengan
un sistema inmune capaz de controlar al virus.
Este trabajo en conclusión permitiría que la enfermedad no avance y que los pacientes dejen de depender de
retrovirales.(41)
3.-Terapia Génica -Genoma viral
El conocer el Genoma viral, su función, replicación y sus mecanismos de infección, permiten el desarrollo de
la terapia génica viral para tratamiento de cáncer, basado en el adenovirus , debido a sus características
biológicas , transfieren y expresan el gen terapéutico en células quiescentes o en división, son de fácil
manipulación y propagación in vitro, no se integran en el genoma celular , lo que garantiza un efecto antitumoral
de corta duración que protege las células sanas.(42)
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4.-Terapia génica suicida:
Consta de la Infección del tumor con un virus de replicación selectiva que codifique una enzima capaz de activar
un pro fármaco en el tumor.
Incrementa la susceptibilidad del tumor a la quimioterapia mediante la expresión de un gen suicida que codifica
una enzima capaz de catalizar la conversión de un pro fármaco no toxico en un metabolito tóxico potente y de
corta duración con capacidad para difundir desde la célula tumoral en la que se produce y eliminar las células
tumorales que la rodean, sin entrar en la circulación sistémica ni causar efectos secundarios. (42)
5.-Terapia génica inmunopotenciadora o vacunación genética en cáncer
Ayuda a mejorar la respuesta inmune del huésped (que incremente la inmunogenicidad del tumor o potencie
la actividad antitumoral de las células del sistema inmune), y la proliferación de células tumorales se puede
inhibir mediante una terapia antiangiogénesis.
Dado que las células tumorales son poco inmunogénicas, y debido a que durante su desarrollo el cáncer no causa
inflamación ni daño tisular (señales de peligro), no se activa una respuesta inmune efectiva que controle su
crecimiento.(42)
6.-Las nano partículas de oro
Las nano partículas de oro (AuNP) poseen propiedades químicas únicas que les dan aplicaciones prometedoras
en la terapia génica y la entrega de fármacos a células específicas, también mejorar el daño inducido por la
radiación; producen calor durante la exposición a los rayos UV; mejoran la administración de fármacos
anticancerígenos que son altamente insolubles; aumentan el tiempo de vida media de fármacos para evitar la
pérdida del fármaco causada por la rápida eliminación y metabolismo (43)
7.- Carcinoma hepatocelular
El carcinoma hepatocelular (CHC) es el cáncer primario de hígado que conduce y su evolución clínica sigue
siendo pobre. Los microARNs (miRNAs) han demostrado un interesante potencial para regular la expresión
génica a nivel post-transcripcional.(44)
8.Terapias Biológicas en artritis Reumatoide
La tecnología del ADN recombinante (molécula de ADN en donde se ha insertado un ADN exógeno) ha hecho
posible la clonación de citosinas y sus receptores, permitiendo así la identificación de la expresión de estas, en
los pacientes con AR y, en consecuencia, el desarrollo de anticuerpos monoclonales. Debido al gran número
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de citosinas expresadas en los pacientes ha sido necesario el estudio de la regulación de dichas moléculas con
el objeto de desarrollar dianas específicas para el tratamiento. (45)
9.-Identificación y validación de n-acetiltransferasa 2 como un gen de sensibilidad a la insulina
Se ha determinado que la N-acetiltransferasa 2 tiene un papel como un gen de sensibilidad a la insulina, ya que
al ser inhibida experimentalmente se relaciona con el aumenta la glucosa en ayunas, la insulina y los niveles de
TG, por los que la investigacion en este gen es importante porque puede brindar mucha informacion sobre los
procesos de insulinoresistencia y su papel como una medida de combate en esta complicacion ligada a la
diabetes. (46)
10. Terapia genética cutánea
Terapia genética cutánea para entidades monogeneticas sistémicas: hemofilia B como modelo.(47)
11.-Terapia Génica en la piel
Mejoramiento de la homeostasis de la piel, cuya regulación molecular es aún bastante desconocida, está
íntimamente relacionada con la función de las células madre epidérmicas; tales como el síndrome de Gorlin y
el xeroderma pigmentoso.(48)
12.- Células estromales mesenquimales
El tejido adiposo es una fuente atractiva de las células estromales mesenquimales (MSC) debido a la relativa
facilidad de la obtención de grandes volúmenes se han planteado varias estrategias en medicina regenerativa
utilizan MSC, explotando principalmente su efecto inmunosupresor y homing capacidad de los sitios de
daño.(49)
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CONCLUSIONES
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5 Conclusiones
Las aplicaciones de la terapia génica representan el límite entre la medicina clásica y una medicina del
futuro, abarcando todas las ramas de la misma. Sus aplicaciones superan las expectativas de los primeros
pioneros en esta rama; y han llegado a alcanzar todos los aspectos de la salud humana.
El proyecto genoma humano fue uno de los hitos más importantes en la historia de la genética; puesto
que nos mostró la estructura de nuestra esencia; los genes. Desde el descubrimiento de que existía algo
que gobernaba nuestro desarrollo y características que nos hacían distintos a todos, se abrieron las
puertas de lo que sería un largo camino. La secuenciación de nuestro genoma nos permitió entender
mejor cómo funcionaban los genes y la manera cómo estaban organizados. A partir de él, ahora podemos
ubicar el lugar exacto de un gen en particular.
Representa la mayor esperanza con respecto a la cura definitiva de enfermedades importantes como son
el cáncer y el VIH. En el mundo hay miles de personas que luchan contra estas dos enfermedades; que
no solo representan un problema de salud personal, sino también social y económico. Entre otras
enfermedades, la terapia génica promete generar la cura definitiva para estos males.
Plantea un dilema ético que envuelve al mundo entero. Por un lado, no es ético experimentar con vidas;
por ejemplo arriesgar algunas para salvar otras. Por el otro, tampoco lo es dejar a una persona enferma
cuando existe una posible cura. Es el viejo dilema de qué es más importante; el conocimiento o el
bienestar. La ciencia siempre está en busca de nuevo conocimiento; pero no debemos dejar de lado el
otro pilar, que es el bienestar de las personas.
Por último, ha supuesto avances alentadores, que le dan esperanza a miles de personas que sufren día a
día. Sin embargo, también tiene detrás el uso de millones de embriones, tanto humanos como de
animales. Esto supone otro dilema ético y moral que concierne no solo a las grandes empresas y
gobiernos que financian estas investigaciones; sino también a todas aquellas personas que son el
objetivo de las mismas. ¿Me sentiría bien utilizando una medicina para cuyo desarrollo se tuvieron que
sacrificar otras vidas? Es una pregunta que cada uno de nosotros debemos hacernos y pensar en qué es
lo que responderán las futuras generaciones. Podrían estar orgullosos de lo que ahora hacemos; pero
también podrían llevarse grandes desiluciones.
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BIBLIOGRAFIA
- GENOTERAPIA
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- GENOTERAPIA
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ANEXOS
- GENOTERAPIA
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7 ANEXOS (PREGUNTAS)
1) Un medio ideal para la Transferencia de Genes debe, Excepto:
a. Suministrar una transferencia génica eficiente y precisa.
b. Garantizar una expresión génica persistente y bien regulada.
c. Llevar los genes normales (terapéuticos) a las células “preelegidas” (células blanco) para reemplazar
los genes defectuosos.
d. Procurar una adecuada localización sub celular y un procesamiento adecuado del producto génico
(proteína).
RESPUESTA: C
La genoterapia requiere que se transfiera eficientemente los genes clonados a las células enfermas, de
manera que los genes introducidos sean expresados en cantidades adecuadas. Tras la transferencia génica,
los genes insertados se pueden llegar a integrar en los cromosomas de la célula, o bien quedar como
elementos genéticos extracromosomicos, es decir, en LOCALIZACIONES SUBCELULARES.
2) Sobre los métodos de transferencia de genes, marque el excepto:
A) Los retrovirus, es el vector biológico por excelencia usado para transferencia génica pues introducen
sus genes de forma permanente en la célula que invaden; esto especialmente se ha el demostrado en
células madre.
B) El adenovirus es un modelo de vector de transferencia con una notable seguridad biológica, esto se
demuestra en que la enfermedad que se asocia a la terapia es a lo sumo, un resfriado.
C) Los adenovirus como vectores de transferencia tienen una alta especificidad celular.
D) El virus del herpes simple ha demostrado ser útil en el transporte de genes terapéuticos hacia el interior
de las neuronas.
RESPUESTA: C
Uno de los principales problemas de los adenovirus utilizados como vectores es que tienen UNA BAJA
ESPECIFICIDAD CELULAR, esto complica la infeccion selectiva de las células en procedimientos in
vivo y las respuestas inmunológicas que se sucitan pueden llegar a ser lo suficientemente importantes como
para provocar la muerte de las células infectadas por el vector
3) Los principales métodos que utiliza la terapia génica en el tratamiento del cáncer son EXCEPTO:
a) El aumento de la respuesta inmune celular antitumoral
b) Normalización del ciclo celular
c) Uso de lisosomas y tecnología antisentido o "antisense"
d) Incremento del efecto circundante o "by stander effect”
RPTA: C
Uso de RIBOSOMAS y tecnología antisentido o "antisense". Las ribosomas son ARN con actividad
catalítica que actuarían incrementando la degradación del ARN recién traducido, disminuyendo proteínas
específicas no deseadas, factor que a veces se asocia a alteraciones tumorales. La tecnología anti sentido
se refiere a oligonucleótidos de ARN que no tienen actividad catalítica, sino que son complementarios a
una secuencia génica.
- GENOTERAPIA
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4) Para los siguientes enunciados, señala “V” si es verdadero, o “F” si es falsa.
a. Los enfoques de la terapia génica son la sustitución de un gen mutado por uno sano, reparación
de un gen anormal, inactivación de un gen mutado e introducción de un nuevo gen.
( V )
b. Los aptámeros son ácidos nucleicos naturales que interactúan directamente con las proteínas
involucradas en el desarrollo de una enfermedad o con sus factores de transcripción.
( F )
c. La terapia génica ex vivo se puede realizar solamente con células del sistema hematológico. ( F )
d. Los enfoques de la terapia antisentido son la administración directa de oligonucleótidos y la
expresión de los oligonucleótidos tras la transfección de determinadas células.
( V )
RESPUESTA CORRECTA:
b. Los aptámeros son ácidos nucleicos SINTÉTICOS que interactúan directamente con las proteínas
involucradas en el desarrollo de una enfermedad o con sus factores de transcripción.
c. La terapia génica ex vivo se puede realizar FACILMENTE, PERO NO SOLAMENTE con células del
sistema hematológico.
5) En cuál de los fármacos nuevos a base de ácidos nucleicos es considerado un profarmaco:
a) Plásmidos
b) Aptámeros
c) Oligonucleótidos
d) Ribozimas
RESPUESTA: A
Los plásmidos son considerados como pro fármacos, porque, una vez internalizados en la célula del
paciente, su secuencia se transcribe y luego traduce a la proteína que cumple la función terapéutica.
6) En la terapia génica en la cirrosis hepática está enfocada fundamentalmente a:
a) La prevención de la fibrogénesis y la estimulación de la regeneración hepática.
b) La actividad regional de distintas citoquinas
c) La transferencia de genes que consigan reducir el proceso proliferativo
d) La forma no mutada del gen p53 a las células tumorales
RESPUESTA: A
7) Ordene los mecanismos de entrada y de acción en la célula de los oligonucleótidos:
( ) Un oligonucleótido solo o formando un complejo con policationes o liposomas interacciona con la
superficie celular, presumiblemente por mecanismos de unión ligando-receptor.
( ) El oligonucleótido escapa del endoma ayudado por lípidos policatiónicos. Si no consigue escapar del
endosoma será degradado en el lisosoma.
( ) El oligonucleótido sufre endocitosis y entra a formar parte de un endosoma.
( ) El oligonucleótido puede penetrar en la célula por mecanismos alternativos a la endocitosis,
especialmente si esta conjugado a fragmentos peptídicos que le ayuden en la penetración.
RESPUESTA: 1, 4, 2, 3
