GENERALIDADES DE LA TERAPIA GÉNICA

GENERALIDADES DE LA TERAPIA GÉNICA

Definición: Es un conjunto de técnicas que permiten vehiculizar secuencias de ADN y ARN al interior de células diana, para la modificación del repertorio genético de células somáticas y germinales, con objeto de modular la expresión de determinadas proteínas que se encuentran alteradas debido a enfermedades de origen hereditario y adquirido, revirtiendo así el trastorno  biológico que ello produce. ^[1,2]

Aunque este campo genera grandes expectativas para el tratamiento de diversas enfermedades y patologías, también hay que aclarar que la mayoría de aflicciones humanas no son genéticas. Son ambientales, causadas por infecciones microbianas, que se propagan debido a las deficientes condiciones sanitarias, contaminación de aguas, malnutrición y otros factores que se escapan de la  ingeniería genética. ^[3] 

La terapia génica sirve para el tratamiento de de muchos procesos como el cáncer, enfermedades genéticas y enfermedades infecciosas, pues se puede reemplazar un gen defectuoso que puede sustituir genes supresores de tumores, genes anti-oncogénicos, genes que estimulan la respuesta inmune, genes antivirales. ^[2]

Historia: ^[2]

AÑO	INVESTIGADOR	APORTE CIENTÍFICO
1869	Miescher	Aislamiento del DNA
1944	Avery	El DNA es el portador de la información genética
1953	Watson y Crick	Estructura helicoidal del ADN
1957	Kornberg	DNA polimerasa
1962	Arber	Primera evidencia sobre enzimas de restricción
1966	Nirenberg, Ochoa, Khorana	Código genético
1972	Boyer, Cohen, Berg	Técnicas clonación del ADN
1975	Songer, Barrell y Maxam, Gilbert	Métodos de secuenciación
1981	Palmiter y Brinster	Ratones transgénicos
1990	Blaese, Anderson, Culver	Terapia Génica Humana

 

Tipos de terapia génica

• Terapia Génica Germinal: Consiste en la manipulación genética de células germinales (óvulos y espermatozoides), de manera que se corrige el defecto genético y la vez este logra transmitirse de manera mendeliana de generación en generación. Este tipo de tratamiento no se ha realizado en humanos debido a las consideraciones bioéticas, pero si se han realizado algunos tratamientos exitosos en ratones que ha permitido la cura de enfermedades en estos animales. ^[1,4,5]
• Terapia Génica Somática: Está dirigida a modificar la genética de células no germinales, es decir las constituyentes del organismo, debido a esto las características que son incorporadas en las células no son transmitidas de generación en generación, este tipo de terapia, por consenso entre investigadores y al legislación, además por motivos éticos y de seguridad es la única que se realiza en los seres humanos; sin embargo su uso esta restringido solo para la cura de enfermedades, es decir, no para potenciar algún carácter de los individuos. ^[1]

Este tipo de terapia se puede llevar acabo mediante dos técnicas:

• In vivo: Consiste en aplicar directamente sobre el paciente los genes modificados sin que halla extracción ni manipulación in vitro, se puede hacer por vía intravenosa o medianteinyección esterotáctica, aunque por estas vías puede ser administrado directamente, es posible recurrir a un vector que facilite la entrada intracelular del gen. Entre las ventajas de esta técnica está la sencillez, sin embargo presenta dificultades porque el control del proceso es menor y por esto mismo se considera en un grado bajo de eficacia, ya que mediante esta técnica es difícil conseguir un alto grado de especificidad tisular.^[1,4,5]

 

• Ex vivo: Esta técnica consiste en extraer células del paciente, para ponerlas en cultivo in vitro transfiriéndoles posteriormente el gen terapéutico, luego se seleccionan aquellas células que están expresando de manera estable el gen exógeno y éstas son de nuevo reimplantadas en el paciente  mediante un vector adecuado. La ventaja del uso de este tipo de técnica está en que permite tratar con especificidad las células que se encuentran alteradas y producen la enfermedad; sin embargo entre las desventajas se encuentra el alto costo del  protocolo y, aunque el procedimiento se realiza adecuadamente, debido a que el cultivo es in vitro se puede causar algún tipo de contaminación debido al ambiente en que se encentran las células.  ^[1,4,5]

 

 

Vectores: Son sistemas que ayudan en el transporte  y transferencia de un gen exógeno a la célula para facilitar el ingreso intracelular y que este puede funcionar correctamente.

Existen dos tipos de vectores:

• Virales: Mediante el uso de virus. ^[2,4]

VIRUS	CARACTERISTICAS	VENTAJAS	DESVENTAJAS
Retrovirus	Han sido los más utilizados. Su genoma tiene aproximadamente 9800pb, y en los extremos tiene secuencias LTR en los que se encuentran  los genes gag, pol y env que contienen el promotor y los genes necesarios para la traducción.	Se integra al genoma del hospedero	La integración es al azar y puede provocarmutagénesis insercional. Requiere de células en división. Admiten poco ADN foráneo aproximadamente 7000pb
Adenovirus	Su genoma es aproximadamente de 36000pb, presenta genes que codifican para proteínas de síntesis temprana y tarde. Afectan células que están en división o no.	Admiten casi asta 36000pb de ADN foráneo. Se obtienen buenos resultados en adenovirus recombinantes. Afectan células en no división	Presentan genes involucrados en procesos de malignización. Desencadena respuestas humorales a la infección, lo que ocasiona que no haya una segunda infección. No se integra al genoma del hospedero. La respuesta es transitoria.
Virus Adeno Asociados (VAA)	Son parvovirus no patogénicos que requieren ser infectado con adenovirus o virus herpex para lograr la infección. Su genoma tienen 4700pb, presenta genes rep y cap.	Son inocuos. Algunos tipos VAA se integran de manera específica en el cromosoma del hospedero.	Admite poco ADN foráneo.
Virus Herpex Simple (HSV)	Virus encapsulado de ADN  de doble cadena que se replica como unepisoma en el núcleo del hospedero. Su genoma tiene 152000pb.	El HSV-1 es utilizado para mediar la transferencia génica al sistema nervioso. Sonneurotrópicos. Admiten hasta 30000pb de ADN foráneo.	Son citotóxicos. No hay esparcimiento del virus desde el sitio de la inyección.

 

• No virales o físicos: ^[2,4]

AGENTE	CARACTERISTICAS	VENTAJAS	DESVENTAJAS
ADN-Liposoma	Vesícula compuesta de una bicapa lipídica que recubre un volumen acuoso (DNA-plasmídico). Para la terapia génica se ha desarrollado liposomas catiónicos (cargado positivamente) lo cual facilita la unión al ADN, cargado negativamente, Su diámetro varía entre decenas de nanómetros a decenas de micrómetros.	Admite gran cantidad de ADN. Poco efecto tóxico Pocas reacciones inmunológicas.	Son muy inestables. Se descomponen  un a vez que entran a la célula y no alcanzan el núcleo

 

Para la técnica ex vivo se usan vectores no virales: ^[2]

Químicos	Fosfato cálcico
Físicos	Electroporación, microinyección, bombardeo de partículas.
Fusión	Complejos DNA-liposomas
Endocitosis mediada por receptor	Complejos DNA-proteína, complejos DNA-cápside/envoltura viral, Inmunliposomas.

 

Para la técnica in-vivo se usan métodos no virales y virales: ^[2]

MÉTODOS NO VIRALES	MÉTODOS VIRALES
Inespecíficos: ADN-desnudo, ADN-liposomas	Adenovirus, Lentivirus
Específicos: mediados por receptor: complejos DNA-proteína, Inmunoliposomas.	Retrovirus
	Virus Herpex Simple (HSV)
	Virus Adeno Asociados (VAA)

 

 

 

 

 

 

Trabajos citados

[1] Ronchera, C., & González, J. (2004). Terapia Génica.

[2] Instituto de errores Innatos del Metabolismo. (Agosto de 2001). Construcción y evaluación de vectores virus adenoasociados conteniendo cDNA del gen de la Iduronato 2 sulfatasa para correción in vitro por terapia génica del Síndrome de Hunter. Bogotá, Colombia: Pontificia Universidad Javeriana.

[3] Verma, I. M. (1991). Terapia génica. Investigación y ciencia (172), 24-32.

[4] Granda, H. (1999). ¿Qué es la terapia génica? situación actual y perspectivas. Revista Cubana de Genética Humana , 1 (3).

[5] Santos H., J., Fernández Piqueras, J., & Fernández Peralta, A. M. (2004). Genética. España: Editorial Ariel.

 

 

 Escrito por: Rocio Burgos