Resumen Terapia Genica

Terapia Génica

¿Qué pasaría si aisláramos la versión normal de un gen, hiciéramos muchas copias y los insertáramos en las células?

Un niño en una burbuja

David Vetter, un niño que vivió en Houston Texas en los años 70´s fue diagnosticado con una inmunodeficiencia severa llamada “SCID”(sus siglas en inglés), que aparentemente los niños nacen sin ningún problema pero con el paso del tiempo desaparece de su sangre los anticuerpos porque su sistema inmune es incapaz de elaborar de manera adecuada células T y B (linfocitos), y estos son protectores que se obtienen durante la gestación y son afectados por repetidos episodios de infecciones poco comunes, no se desarrollan bien y a menudo son hospitalizados por neumonía.

Sus padres para evitar que muriera tomaron la decisión de criarlo en un ambiente estéril (libre de microorganismos). Junto con médicos investigadores del Baylor Medical Center, Texas, crearon una burbuja de plástico que lo mantendría aislado del exterior. Vivió en esas condiciones de una burbuja-prisión por 12 años, no podía comer con sus padres, jugar con sus amigos o sentir el calor de un abrazo. Los padres buscaban ganar la lucha contra el tiempo, mientras esperaban que las investigaciones médicas  encontraran un tratamiento que liberara a su hijo de la burbuja.

Puesto que estas células (linfocitos T y B) se producen en la médula ósea, los doctores imaginaron un tratamiento audaz… destruir la médula de David y sustituirla con células de un donador sano, si funcionaba podría llevar una vida normal pero si fallaba, desarrollarían infecciones masivas que no podrían ser tratadas y finalmente moriría.

Siete años más tarde una nueva técnica, “Terapia Genética”, sería utilizada para una pequeña niña, Ashanti, con la misma enfermedad de David.

Terapia Génica

En vez de frustrarse porque una simple “falta de ortografía”  genética tuviera que resultar fatal, tres científicos vieron en esa sencillez la clave de una estrategia de tratamiento.  ¿Y si fuera posible corregir esa única “falta de ortografía”? En los hechos eso significaría “borrar” el gen defectuoso y sustituirlo con la versión normal del gen, es decir, un gen sin faltas de ortografía a lo cual contaban con laboratorios equipados y conocimiento científico.

Ashanti sufría de SCID debido a que había heredado un gen defectuoso de cada uno de sus padres. Este gen, localizado en el cromosoma 2º da lugar a una enzima, la deaminasa de adenosina (ADA, por sus siglas en inglés), que se requiere para que el sistema inmune funcione correctamente. Primero extrajeron del cuerpo de Ashanti la las células “mal escritas” y colocaron en cultivos en el laboratorio, para estimular su reproducción, y después de obtener células, las introdujeron a la versión corregida del gen, lo cual se combinó conocimiento e ingenio: con virus. Poniendo millones de estos virus podrían penetrarlas actuando como vehículos de transporte microscópico llamados “vectores” , llevando el gen sano a las células y una vez dentro los vectores liberarían el gen corregido, que iría al ADN celular. Así las células transformadas se reintroducirían en el cuerpo de Ashanti.

Los doctores del NIH sustrajeron un gran número de células T y B de la sangre de Ashanti. Posteriormente establecieron cultivos de estas células, a los cuales les agregaron agentes químicos para favorecer la división celular. En este caso, los vectores fueron virus atenuados, es decir, virus modificados que han perdido su capacidad para causar daño, a los que se les había insertado el gen normal de la ADA (desde 1987 se había desarrollado una manera de fabricar esta enzima en vacas, por lo que era posible administrar a los enfermos de SCID la versión bovina de la enzima faltante), y que se sabía que tenían la capacidad de infectar a las células B y T, de modo que podrían transportar el gen sano. Con suerte, en algunas de estas células el nuevo gen sería integrado a su ADN, por lo que, al crecer y dividirse, las células replicarían el gen de la ADA. Los linfocitos así transformados se inyectaron en la vena del brazo de Ashanti y comenzó la espera.

El 14 de septiembre de 1990, en los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos (NIH, por sus siglas en inglés), los doctores W. French Anderson, Michael Rosenberg y Kenneth Culver introdujeron células de médula espinal, tratadas por ingeniería genética, en la vena del brazo de Ashanti de Silva y así se convirtió en la primera paciente en recibir “Terapia génica”.

La Terapia Génica busca eliminar las causas de enfermedades en lugar de aminorar los síntomas.

Alrededor de los 90´s se aprobaron en USA protocolos clínicos para poco más de 300 terapias génicas, casi dos tercios son contra distintos tipos de cáncer, le siguen enfermedades causadas por falta de un gen (monogenéticas) como la fibrosis quística y las SCID. Más de 4000 padecimientos son causados por el daño a un solo gen, y en tercer lugar se encuentran las terapias dirigidas contra el SIDA, en estas se insertan genes que producen proteínas que ayudan a combatir enfermedades.

La transferencia de genes a células somáticas puede hacerse en el laboratorio (ex vivo) o directamente a las células en el cuerpo (in vivo).

Ex Vivo: se extraen células del paciente para ser transformadas con el vector que contiene la versión normal del gen.

In Vivo: se administra el vector (que contiene el gen normal) a los pacientes.

Sistemas para transferir genes.

Los vectores que son vehículos microscópicos para transferir genes a las células se dividen de tres principales tipos:

Virales: El método más eficaz para llevar genes “sanos” a las células dañadas es por medio de virus que han sido adaptados como vectores y antes de poder usarlos deben modificarse para eliminar los genes virales que les permiten replicarse y causar enfermedades. A estos virus se les llaman modificados o atenuados, y entre los más utilizados como vectores se encuentran los retrovirus, adenovirus y virus adeno-asociados. Actualmente, los vectores virales son los más eficientes para transformar células.

No virales: Básicamente se trata de inyectar el fragmento de ADN que contiene el gen de interés directamente a las células o empacado dentro de otras moléculas como son los liposomas. Los vectores no virales son menos eficientes para transformar células, pero no tienen límites para el tamaño del inserto (el tamaño del ADN que se va a inyectar), son menos inmunogénicos y más fáciles de elaborar.

Físicos: Involucran sobre todo inyectores sin aguja y electroporación. Los inyectores sin aguja utilizan alta presión para insertar el ADN en células de la piel o en células en cultivo, mientras que la electroporación utiliza pulsos eléctricos que abren temporalmente “agujeros” en las membranas de las células, permitiendo insertar el ADN. Los métodos físicos aún son ineficientes en la transformación y tienen un rango limitado de aplicación.

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