TERAPIA GENICA

Hoy en día hablar sobre tecnología, sobre avances en cualquier campo de estudio o incluso sobre nuevas marcas impuestas por el hombre es algo común. En medicina y campos relacionados hablar sobre terapia génica es hablar sobre un mundo que se está descubriendo, un mundo al que se le pretende conquistar. Siendo humanos día a día se ha avanzado en este campo de investigación, logrando pues poder aplicar este tipo de proyectos teniendo como resultado grandes beneficios para la persona.

En el presente trabajo por medio de definiciones y temas sintetizados, para su fácil comprensión se explica el proceso principal de la terapia génica, esperando sea entendible y de ayuda a mi labor estudiantil.

CONCEPTOS BÁSICOS

GENÉTICA:Rama de la biología que trata de la herencia y la variación. Esta disciplina abarca el estudio de las células, los individuos, sus descendientes, y las poblaciones en las que viven los organismos.

DNA Y RNA: Son abreviaturas del ácido desoxirribonucleico y del ácido ribonucleico, respectivamente. Son los dos tipos de ácidos nucleicos que se encuentran en los organismos.

El DNA, es normalmente una molécula de cadena doble organizada en doble hélice. En sus moléculas se encuentran unidades hereditarias llamadas genes, que a su vez son parte del cromosoma.

GEN:es la unidad funcional de la herencia. Cadena lineal de nucleótidos –bloques químicos que constituyen el DNA y el RNA. Es considerarlo como una unidad de almacenamiento de información capaz de sufrir replicación, mutación y expresión. Si los genes no producen las proteínas correctas o no lo hacen correctamente, un niño puede tener un TRASTORNO GENÉTICO.

CROMOSOMA:Estructura compuesta por una molécula de ADN muy larga que junto con algunas proteínas asociadas porta toda o parte de la información hereditaria de un organismo. Las células humanas tienen 23 pares de cromosomas (46 en total).

VARIACIÓN GENETICA:hay dos causas de la variación genética: las mutaciones cromosomitas (duplicación, la selección y la reordenación de segmentos de cromosomas) y las mutaciones génicas o puntuales (cambio en la información química en el DNA, tal cambio puede ser una sustitución, duplicación o selección de nucleótidos)

CÓDIGO GENÉTICO: La secuencia de nucleótidos de un fragmento de DNA que constituye un gen, el código genético es un triplete; por consiguiente cada combinación de tres nucleótidos constituye una palabra del código.

ENFERMEDADES GENETICAS: Se calcula que cada ser humano tiene entre 50 mil y 100 mil genes diferentes. Las alteraciones de estos genes o la combinación de estas pueden producir trastornos genéticos. Estas enfermedades se clasifican en varios grupos principales:

1)Enfermedades cromosomitas, en las que se pierden, duplican o alteran de alguna forma cromosomas enteros o grandes segmentos de estos. Ejemplos: síndrome de Down y el síndrome de Turner.

2) Trastornos "mendelianos" o Trastornos por un único genenfermedades causadas por la alteración de un único gen. Ejemplos: fibrosis quística y la hemofilia.

3) Trastornos multifactoriales, originadas por una combinación de causas genéticas múltiples y ambientales.Ejemplos: defectos congénitos, como el labio leporino y/o la fisura palatina, así como muchas enfermedades del adulto, como cardiopatías y diabetes.

4)Trastornos mitocondriales, es un número relativamente escaso.

Aunque muchos otros procesos son resultado de muchos factores genéticos y no genéticos.

VIRUS: Parásitos celulares microscópicos compuestos de proteínas y genes, envueltos en una capa protectora de proteínas.

TEJIDO DIANA: Es aquel tejido que recibirá la terapia.Se seleccionan en función del tipo de tejido en el que deba expresarse el gen introducido, con una vida media larga.

¿QUÉ ES LA TERAPIA GÉNICA?

Aunque la tecnología está todavía en su infancia, se ha utilizado con cierto éxito. Los avances científicos continúan avanzando hacia la terapia genética.

Los científicos iniciaron el paso lógico de tratar de introducir genes directamente en las células humanas, centrándose en las enfermedades causadas por defectos del solo gen, como la fibrosis quística, la hemofilia, la distrofia muscular y anemia de células falciformes. Hoy en día, la mayoría de los estudios de terapia genética están dirigidos a cáncer y enfermedades hereditarias vinculadas a un defecto genético.

La biología de la terapia génica en humanos sigue siendo compleja y muchas técnicas requieren un mayor desarrollo.

Dentro de esto, cabe mencionar las siguientes definiciones:

Transgén:material genético introducido

Transgénicos:individuos a los que se les aplica esta técnica.

OBJETIVOS

Medicina:La finalidad principal de los estudios sobre terapia génica en el ámbito de la medicina es conseguir los mejores resultados tanto en prevención como en investigación, diagnóstico y terapia de las enfermedades hereditarias;

Ingeniería genética: con el fin de mejorar determinadas características de los seres vivos.

TIPOS DE TERAPIA GÉNICA

Existen, en teoría, dos tipos de Terapia Génica:

• La Terapia Génica de Células Somáticas

• La Terapia Génica de Células Germinales.

(Aunque sólo la primera está siendo desarrollada actualmente)

La TG somática busca introducir los genes a las células somáticas (esto es, todas las células del organismo que no son gametos o sus precursores), 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. Esta a su vez puede ser:

• Terapia in vivo: la transformación celular tiene lugar dentro del paciente al que se le administra la terapia. Consiste en administrarle al paciente un gen a través de un vehículo (por ejemplo un virus), el cual debe localizar las células a infectar. El problema que presenta esta técnica es que es muy difícil conseguir que un vector localice a un único tipo de células diana.

• Terapia ex vivo: la transformación celular se lleva a cabo a partir de una biopsia del tejido del paciente y luego se le trasplantan las células ya transformadas. Como ocurre fuera del cuerpo del paciente, este tipo de terapia es mucho más fácil de llevar a cabo y permite un control mayor de las células infectadas. Esta técnica está casi completamente reducida a células hematopoyéticas pues son células cultivables, constituyendo así un material trasplantable.

La TG germinal sólo existe como posibilidad, pues no se cuenta con la tecnología necesaria para llevarla a cabo. La TG germinal trataría las células del embrión temprano, los óvulos, los espermatozoides o sus precursores. Cualquier gen introducido en estas células estaría presente no sólo en el individuo, sino que sería transmitido a su descendencia.

MÉTODOS DE LA TERAPIA GÉNICA

Hay una variedad de métodos diferentes para reemplazar o reparar los genes diana de la terapia génica. En principio existen tres formas de tratar enfermedades con estas terapias:

• SUSTITUIR GENES ALTERADOS.

Se pueden corregir mutaciones mediante cirugía génica, sustituyendo el gen defectuoso (a través de la recombinación homóloga).Un gen normal se puede insertar en un lugar no específico en el genoma para reemplazar un gen que no funciona.

• REPARACIÓN DEL GEN.

El gen anormal puede ser reparado a través de mutaciones selectivas inversa, que devuelve el gen a su función normal.

• INSERTAR GENES NUEVOS.

Se realiza por supresión dirigida de células específicas. Se insertan genes suicidas que destruyen a la propia célula que los aloja o genes estimuladores de la respuesta inmune. También se puede introducir una copia de un gen normal para sustituir la función de un gen mutante que no fabrica una proteína correcta.

VECTORES

(SISTEMA PARA TRANSFERIR GENES)

Dentro de los que hay tres principales tipos de vectores: virales, no virales y físicos.

VIRALES:

El método más eficaz para llevar genes “sanos” a las células dañadas es por medio de virus que han sido adaptados como vectores. Los virus son útiles ya que pueden penetrar naturalmente las células, insertando en ellas su material genético. Sin embargo, antes de poder usarlos como vectores deben modificarse para eliminar los genes virales que les permiten replicarse y causar enfermedad. A estos virus se les llama virus modificados o atenuados, y entre los más utilizados como vectores se encuentran:

• Retrovirus: su material genético es una cadena sencilla de ARN; durante su ciclo vital, el virus se transcribe en una molécula bicatenaria de ADN.

• Adenovirus:conjunto de virus con ADN lineal de cadena doble. Los vectores de adenovirus son más grandes y complejos que los retrovirus, pues en su construcción solamente se elimina una pequeña región del material genético vírico.

• Virus adnoasociados:muy pequeño no autónomos y con ADN lineal de cadena sencilla. Para la replicación de estos virus es necesaria la confección con adenovirus.

• Herpesvirus: poseen un material genético compuesto por ADN de doble cadena lineal, con un tamaño aproximado de 100 a 250 Kb.

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 (pequeñas vesículas de grasa que pueden transportar sustancias al interior de las células). Los vectores no virales son menos eficientes para transformar células, pero no tienen limites 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.

Los riesgos de la terapia génica continúan siendo difíciles de cuantificar. Por ello cada ensayo debe comenzar lentamente, con un control muy cuidadoso de la dosis de vectores que contengan los genes que se pretende insertar.

NORMAS PARA RECIBIR TERAPIA GÉNICA

Las normas para recibir terapia génica están bien establecidas e incluyen varios requisitos:

A. El gen debe estar aislado y debe estar disponible para la transferencia, normalmente por clonación.

B. Debe haber un medio efectivo para la transferencia del gen. Por el momento, muchos ensayos utilizan vectores retro víricos, aunque también se emplean otros métodos, como los vectores adenovíricos y las técnicas físicas y químicas.

C. El tejido Diana debe ser accesible para la transferencia genética. La primera generación de procesos de terapia génica utiliza glóbulos blancos o sus precursores como tejido diana.

D. No debe haber ninguna forma de terapia efectiva disponible, y la terapia génica no debe dañar al paciente.

LA TERAPIA GÉNICA EN MÉXICO

En nuestro país existen no más de 20 investigadores que se dedican a realizar terapias génicas. Entre las más importantes están el tratamiento contra los virus de papiloma humanos, los cuales producen lesiones y cáncer. Además se desarrollan distintos tipos de vectores para la fabricación de vacunas contra los rotavirus, el dengue hemorrágico y la cisticercosis, empleando genes que codifican para proteínas de estos agentes infecciosos o genes que estimulan la respuesta inmune para combatir la infección. Otros investigadores analizan las proteínas y enzimas de algunas rutas metabólicas que puedan estar involucradas directamente en la patología de algún padecimiento como la diabetes o el cáncer de mama. En estos últimos casos la investigación está en la fase de caracterizar las proteínas que hay que atacar o modificar, para poder corregir el mal funcionamiento en dichos padecimientos.

CONCLUSIÓN

Al concluir con la investigación he podido percibir esa gran importancia de la terapia génica además de cambiar mi perspectiva sobre ella, dándole un crédito mucho mayor, haciéndola un proyecto de gran interés para mi vida.

He logrado entender a grandes rasgos el tema, ya que como era de suponerse es un proyecto que contiene en si un sinfín de conocimientos que podemos explotar e investigar, por el momento a aportado gran conocimiento a mi persona además.

Para concluir mencionare que es común que todo cambie por lo cual es vital estar actualizado y nunca dejar de investigar.

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