Aplicaciones 2

¿Qué es la terapia génica?
La terapia génica es un área de la medicina genómica que
utiliza el arsenal de que dispone la biología molecular,
para introducir de manera dirigida copias sanas de genes
defectuosos en células específi cas del organismo y modifi
car el curso de la enfermedad.
¿Cómo trabaja la terapia génica?
Los investigadores han realizado varias estrategias para
corregir los genes defectuosos:
• Insertar el DNA complementario de un gen normal dentro
del genoma para reemplazar al gen no funcional.
• Intercambiar un gen anormal por uno normal por
recombinación homóloga.
• Reparar por mutación selectiva inversa el gen anormal,
para que regrese el gen a su función normal.
• La regulación de un gen puede ser alterada, sea
mediante encendido o apagado.
¿Qué estudia la terapia
génica?
La terapia génica estudia la inserción de un gen “normal”
para reemplazar un gen “anormal” (el gen causante de la
enfermedad). A la molécula portadora se le conoce como
un vector y se usa para enviar el gen terapéutico a las
células blanco del paciente.
¿Qué se usa como vector
en la terapia génica?
El vector utilizado con más frecuencia es un virus que ha
sido genéticamente modifi cado para llevar DNA normal
humano y que no puede replicarse de manera autónoma.
Los virus han desarrollado de manera natural la forma
de encapsular y entregar sus genes a células humanas,
pero en una forma patogénica. Los científi cos han utilizado
esta capacidad, y después de manipular el genoma
del virus han insertado genes terapéuticos con el fi n de
corregir la enfermedad y tomando control de la replicación
del vector viral.

¿Cuál es el estado actual en las
investigaciones de terapia génica?
La administración de fármacos y alimentos en Estados
Unidos (Food and Drug Administration [FDA]) es el
organismo encargado de aprobar cualquier producto que
salga a la venta y se utilice como terapia del gen humano.
Mucha de la terapia génica en este momento se encuentra
en fase experimental y no mucha ha demostrado éxito
en estudios clínicos. El primer estudio clínico de terapia
génica se realizó en 1990.
¿Por qué es importante conocer
de terapia génica?
La importancia de la terapia génica en México radica
fundamentalmente en dar a conocer estos avances a los
estudiantes de medicina y carreras del área de la salud
con el fi n de que conozcan esta nueva metodología. En el
área de investigación, es primordial informar a la comunidad
científi ca los adelantos logrados en esta área por
investigadores mexicanos en diversas áreas de la medicina.
Por último, resulta de gran trascendencia situar a la
comunidad científi ca, que nuestro país participa en esta
área tanto en proyectos preclínicos como en métodos clínicos
y en ambos con resultados alentadores.

La terapia génica puede defi nirse como la introducción
de cualquier ácido nucleico al interior de células eucariontes
(pero no a células germinativas) con el propósito
de alterar el curso de una alteración médica o bien corregir
un trastorno metabólico o genético. Originalmente,
la terapia génica se concibió de manera específi ca para
tratar trastornos monógenos (el defecto en un solo gen),
pero es claro ahora que un solo gen puede ser considerado
como un nuevo “agente farmacológico” para tratar
muchos tipos de alteraciones.
En los últimos 10 años, la idea inicial de terapia génica
se ha hecho real con 636 procedimientos clínicos en
el mundo en los cuales 3 496 pacientes están incluidos
y la mayoría se está llevando a cabo en Estados Unidos.1
Aunque las expectativas han excedido el éxito inicial de
este campo relativamente nuevo, se ha obtenido información
muy importante de métodos clínicos y preclínicos.
Aunque la terapia génica puede considerarse como una
ciencia joven, es muy relevante destacar que gracias a
los adelantos tecnológicos recientes ha logrado grandes
avances, por lo que podrá usarse para tratar una amplia
variedad de enfermedades.2 Este hecho se ha refl ejado en
los resultados prometedores que se mostraron en pacientes
afectados por el síndrome de inmunodefi ciencia combinada
grave ligada al X (SCID) y la hemofi lia B.3-5 Sin
embargo, es pertinente mencionar que hay varias barreras
que limitan el éxito de la terapia génica. El obstáculo
más difícil de resolver ha sido la incapacidad de transferir
efi cazmente el “gen terapéutico” a una célula blanco
dada o tejido, de suerte que una cantidad apropiada del
producto del gen se obtenga (por lo general una proteína),
y corrija la enfermedad. Esto se debe en parte a que las
células, órganos, o ambas cosas, han desarrollado mecanismos
poderosos para evitar la acumulación interna de
material genético extraño.2
Casi todos los esfuerzos en los sistemas desarrollados
de terapia génica en seres humanos se han enfocado
sólo a células somáticas, dado que hay un alto grado
de preocupación respecto a la posibilidad de introducir
material genético exógeno dentro de células germinativas.
No obstante eso, recientes trabajos han explorado la
posibilidad de transferir genes al útero de animales con
el objetivo de corregir anormalidades en el embrión.6,7
Estos datos requieren consideraciones más amplias, pero
sin lugar a dudas abren una gama extensa de posibilidades
terapéuticas.
Básicamente, los métodos para la transferencia clínica
de genes en células humanas se basan en tres estrategias
generales: ex vivo, in vivo e in situ. Por ejemplo,
los métodos ex vivo se basan en obtener principalmente
leucocitos del paciente, sembrarlos y estimular su crecimiento
en cultivo; entonces se introduce el material genético
y se mantienen las células en cultivo. Estas células
que ahora expresan el gen apropiado se inyectan de nuevo
en el hospedador afectado (fi g. 10-1). En contraste con
las técnicas in vivo, se evita este proceso previo de varias
fases, introduciendo de manera directa el gen terapéutico
en el torrente sanguíneo del hospedador, llegando así al
órgano específi co.2 La entrega in situ de genes se realiza
mediante el envío de un gen dado, el cual se inyecta de
manera directa en un vector apropiado, por ejemplo, en
el caso de tumores sólidos (cáncer de próstata).
EL HÍGADO COMO ÓRGANO BLANCO
El hígado posee una serie de características que lo hacen
atractivo para la terapia génica. Es un órgano en donde
las vías metabólicas esenciales tienen lugar y, por ende,
el hígado está afectado en muchas enfermedades metabólicas
congénitas. Debido a su particular posición con
respecto a la circulación del torrente sanguíneo, el hígado
puede funcionar como una glándula secretora para la
liberación de proteínas terapéuticas. Dada la estructura
peculiar del endotelio hepático, el parénquima hepático
es accesible a moléculas tan grandes como fragmentos
de DNA o virus recombinantes circulantes en el torrente
sanguíneo.
En el último decenio, se ha dado testimonio de la ejecución
de varios procedimientos para transferir genes.

Estrategias terapéuticas
para la fi brosis hepática
En teoría, los tratamientos antifi bróticos efi caces deben
satisfacer varios criterios importantes. Primero, cualquier
terapia debe tener una base biológica legítima, pero también
un tratamiento potencial ventajosamente farmacológico,
en el entendido de que los niveles de compuestos
activos han de llegar al hígado en concentraciones altas
y producir pocos efectos extrahepáticos. Por último, un
agente terapéutico debe permanecer en el micromedio
del tejido blanco por largos periodos.
Terapias actuales
No se ha establecido terapia defi nitiva alguna para la
cirrosis hepática. Sin embargo, recientes discernimientos
en la patogenia molecular de la fi brosis hepática y el
papel de las células estelares hepáticas activadas ofrecen
esperanzas para un futuro desarrollo de una terapia exitosa.
Avances en la tecnología
génica del vector
El principal impedimento en el desarrollo de la terapia
génica es la disponibilidad de sistemas de vectores efi caces
para enviar de manera dirigida un determinado gen.
Un vector ideal sería aquel que crece de modo efi ciente
en títulos altos en la célula blanco, y persiste in vivo sin
efectos secundarios tóxicos o inmunológicos. El desarrollo
de este vector ideal aún no se ha logrado y no es probable
que haya un solo vector satisfactorio para todo tipo
de aplicaciones en un futuro cercano. No obstante, hay
informes de una variedad de desarrollos interesantes por diferentes grupos que trabajan en terapia génica alrededor
del mundo. Ciertamente, se está avanzando rápido
en esta área biotecnológica. Hasta ahora, los retrovirus
continúan siendo ampliamente estudiados, debido a la
ausencia de inmunogenicidad y una capacidad única de
integrarse en los cromosomas de la célula hospedadora.
Casi todos los usos para los retrovirus son para enfermedades
hematopoyéticas, donde diferentes subfamilias de
retrovirus (oncovirus, lentivirus y retrovirus espumante)
(foamy) despliegan una variedad de habilidades capaces
de integrarse en las células progenitoras. El mejor ejemplo
exitoso de terapia génica humana (hasta la fecha)
continúa siendo el tratamiento de varios niños afectados
con el síndrome de inmunodefi ciencia combinada grave
(SCID-XI).12 Por otro lado, los vectores lentivirales se
vuelven cada vez más seguros y fáciles de usar. Líneas
celulares inducibles, con multicomponentes empacables,
permiten ahora la producción de preparados con títulos
altos de recombinantes con fenómenos de replicación
competente no detectables.13 Los sistemas lentivirales
ahora han aumentado su capacidad de clonación y despliegan
buena efi cacia para la integración en células que
no se están dividiendo, sobre todo en células progenitoras
hematopoyéticas tanto en adultos como in utero.
Los virus espumantes están recibiendo mayor atención,
debido a que despliegan una capacidad mayor de
clonación de cualquier subfamilia retroviral, en tanto que
se integran de manera efi ciente en las células hematopoyéticas
progenitoras.14
Los virus adenoasociados (AAV) son vectores que se
están convirtiendo rápido en uno de los sistemas más
usados. Estos vectores pueden crecer en títulos relativamente
altos y muy pocos despliegan efectos secundarios
inmunológicos. Los AAV han aumentado la esperanza de
una cura eventual para la hemofi lia, debido a su expresión
efi caz en hígado, según datos recientes de los grupos
de Kay y High.4,15 En un estudio inicial, se enviaron AAV
a músculo, produciendo niveles bajos de factor IX circulante.
Se están llevando a cabo nuevos estudios mediante
el envío de genes clonados en AAV hacia el hígado.
A pesar de las promesas de que los AAV evitan completamente
la respuesta citotóxica de las células T, está
claro que algunas combinaciones de transgenes y promotores
pueden llevar a problemas serios. Sin duda, ésta es
una barrera que hay que vencer en el futuro.
Los adenovirus han tenido diferentes grados de popularidad.
Los recientes fracasos del año 2001 en estudios
clínicos hacen preocupante su uso en lo que respecta a la
seguridad, aunque la opinión global sobre el uso de estos
vectores es que son muy útiles y se están volviendo más
benévolos. Los vectores adenovirales los utilizan ahora
muchos grupos alrededor del mundo participantes en la
ingeniería de vectores.1 Un hecho establecido es que los
vectores adenovirales tienen una gran cantidad de serotipos
diferentes y esto ha sido la clave que ha permitido un
gran progreso en la aplicación particular de serotipos y
proteínas de superfi cie blanco alteradas (funcionamiento
como ligandos) para evitar tipos de células específi cas.
Totalmente borrado o vacío de su contenido, el adenovirus
puede crecer en títulos extremadamente altos y
superar la mayoría de los problemas inmunitarios, aunque
se ha mostrado en fecha reciente que combinaciones
particulares de elementos del promotor del transgén
y ciertas alteraciones patológicas son capaces de sacar
anormalidades inmunitarias residuales.16,17 Los plásmidos
desnudos, el más simple de los vectores, se envían
cada vez de más maneras diferentes y en algunos casos
pueden igualar los niveles de transducción de los virus
como lo ha demostrado el grupo de Leaf Huang.18 Una
ventaja de los sistemas de envío de virus es que cada
vez más se incrementa la capacidad de traducir en la
célula blanco particular comparada con los sistemas no
virales. Sin embargo, crece la preocupación relacionada
con la seguridad de algunos virus, combinados con una
alta capacidad de envío de los vectores blanco no virales
(sobre todo a través de combinación con moléculas
del ligando); por último, esta ventaja puede ser cada vez
más obsoleta. Es difícil predecir el futuro que estas ventajas
pueden traer, pero es seguro que si la tecnología del
vector se desarrolló en un tiempo muy corto, nos pone
ahora más cerca de la realidad de terapia génica humana.
Además, la opción de vectores adecuados que llevan
genes terapéuticos depende de las necesidades individuales
de cada terapeuta génico. Como ya dijo, el diseño y la
ingeniería de un vector universal completamente seguro
todavía no se ha puesto en práctica.
Terapia génica en fi brosis hepática
Hay un número de publicaciones recientes que han usado
terapia génica para mejorar cirrosis en diferentes modelos
inducidos por varios agentes causales. Así, la introducción
del gen de la telomerasa se ha avocado en inhibir
y aun proteger en contra de la fi brosis hepática inducida
por CCl4 en ratones.19 Un grupo diferente ha informado
que la transferencia al hígado de la sintasa del óxido nítrico
neuronal en ratas cirróticas mejora la hipertensión
portal.20 En otro estudio interesante, Uesugi et al. propusieron
que la inhibición del NF-κB mediante el envío de
su represor el IκB reduce lesión temprana en ratas inducida
por alcohol.21 Además, un vector adenoviral que
codifi ca para hiper-IL-6 (una citosina superagonista diseñada
que consiste en IL-6 humana ligada por una cadena
peptídica fl exible para ser secretada en forma de receptor
de IL-6) fue capaz de mantener la función hepática,
prevenir el avance de necrosis e inducir regeneración en
un modelo murino de daño hepático agudo inducido por
administración de D-galactosamina.22 Nuestro grupo

CONSIDERACIONES DE INTERÉS
Hay otro punto importante que se relaciona con él cuando
desactiva el mensaje. El antisentido de una hebra de
DNA seguirá participando en la destrucción de mensajeros.
De igual modo, la ribozima seguirá destruyendo al
mensajero; sin embargo, se presenta una degradación de
ambos sistemas. En este caso, lo importante es que se
pueda mantener por más tiempo la inhibición del mensaje.
Los dúplex de DNA-DNA son más débiles que los
de RNA-RNA, y se ha intentado diseñar un DNA que se
parezca más a un RNA.
NUEVAS ESTRATEGIAS
En casos de translocaciones, lo ideal es atacar a la nueva
proteína oncógena resultante de la fusión de dos secuencias
no oncogénicas. El problema en estos casos es que
el punto de rotura parece estar inaccesible. Otro punto
en contra es que después que se lleva a cabo este intercambio
de secuencias a tiempos más largos, cada célula
madre se divide y también engendra una célula de la hija
que posee el cambio, propagando muy rápido este defecto
en el genoma