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El auge de la terapia génica

Incluso entre quienes han sido sujetos de pruebas con terapia génica para enfermedades tipo SCID, no todo ha resultado perfecto. Aunque en la mayoría de esos niños existe evidencia de que producen ADA, aún requieren tratamientos de seguimiento, y nadie se ha sentido lo suficientemente confiado como para detener la terapia estándar con la enzima bovina. Sin embargo, no hay duda de que la historia de Ashanti abrió las puertas a una nueva era.

Después de las primeras pruebas en enfermos con SCID se pusieron en marcha un gran número de protocolos clínicos, es decir, experimentos médicos controlados en hospitales o clínicas. Los protocolos clínicos se realizan siguiendo un programa muy detallado y con reglas precisas de admisión de los participantes.

En junio de 1992, un equipo de la Universidad de Michigan, comandado por James Wilson, reportó el tratamiento de una paciente de 29 años que había nacido con una forma severa de hipercolesterolemia causada por una completa disfunción de sus receptores LDL, que son unas proteínas que se encuentran en la superficie de muchas células, principalmente las del hígado, y se encargan de transportar el colesterol al interior de estas células. Cuando una persona tiene muy pocos receptores LDL o éstos no funcionan (como era el caso de esta paciente), el colesterol se acumula en la sangre, pegándose en las paredes de los vasos sanguíneos y formando placas en las paredes de las arterias, lo que eventualmente ocasiona que el corazón sufra un ataque o infarto. Aun con los más completos tratamientos actuales —dieta, fármacos para disminuir el colesterol y cirugía—, estos pacientes normalmente mueren por falla cardiaca en su juventud. Los cirujanos extirparon a la paciente 10% de su hígado y los investigadores disgregaron el tejido en sus componentes: las células hepáticas. Éstas fueron tratadas con un retrovirus (un tipo de virus que tiene como material genético una molécula de ARN), al cual le habían introducido una copia normal del gen para hacer el receptor de LDL. Tres días después regresaron estas células al hígado de la paciente a través de un catéter especial. Los resultados fueron satisfactorios. El nivel de colesterol en la sangre cayó 30% sin utilizar ningún fármaco para disminuirlo.

En la segunda mitad de la década de los noventa se aprobaron en los Estados Unidos protocolos clínicos para poco más de 300 terapias génicas Casi dos tercios de los tratamientos son contra distintos tipos de cáncer, le siguen en importancia enfermedades causadas por la falla en un solo gen (llamadas monogenéticas) como la fibrosis quística y las SCID. Más de 4 000 padecimientos son causados por el daño a un solo gen. En tercer lugar se encuentran las terapias dirigidas contra enfermedades infecciosas, principalmente el sida; en éstas lo que se inserta son genes que producen proteínas que ayudan a combatir la enfermedad.


Hasta ahora, en todos los protocolos clínicos se ha hecho la adición de un gen, en lugar del reemplazo (“borrado” y “reescritura”) de genes defectuosos, debido a que esto último es técnicamente mucho más difícil. De hecho, en los protocolos clínicos aprobados hasta la fecha sólo se transfieren genes a células somáticas (terapia génica somática), es decir, todas las células del cuerpo excepto las reproductivas o germinales. La preocupación ética en este tipo de ensayo se enfoca en la seguridad. ¿Cómo calcular el riesgo para el paciente al infectar deliberadamente sus células con un gen extraño que puede incorporarse en cualquier sitio de su genoma? ¿Podría esto crear el riesgo de cáncer? La transferencia de genes a células germinales (óvulo y espermatozoide), que nunca ha sido intentada en humanos, es actualmente un tema controversial y sumamente discutido por sus implicaciones éticas, ya que cualquier cambio hecho en estas células sería heredado a los descendientes de esos pacientes, diseminándose gradualmente al banco de genes humanos.


La transferencia de genes a células somáticas puede hacerse en el laboratorio (ex vivo) o directamente a las células en el cuerpo (in vivo). En la forma ex vivo, se extraen células del paciente para ser transformadas (proceso por el cual se transfiere exitosamente un gen a una célula) con el vector que contiene la versión normal del gen, como se hizo para tratar a Ashanti. Este método tiene la ventaja de que la transferencia de genes es más eficiente y permite la propagación de las células transformadas para generar grandes cantidades. La desventaja es que sólo es utilizable para el paciente específico del cual se extrajeron esas células, además de ser costoso por la gran manipulación y control de calidad requeridos. En el método in vivo se administra el vector (que contiene el gen normal) a los pacientes. Este método puede utilizarse con muchos pacientes, lo que disminuye su costo y la infraestructura necesaria, pero resulta complicado de controlar y la eficiencia es mucho menor.

Sistemas para transferir genes

Hemos dicho que los vectores son los vehículos microscópicos que se utilizan para transferir genes a las células, pero nada hemos explicado acerca de sus características y su relevancia. 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.

Ilustración: CAD

 

Existen dos maneras de transferir genes: ex vivo e in vivo. En la forma ex vivo se remueven células del paciente para ser transformadas con el vector que contiene la versión normal del gen. El método in vivo involucra la administración directa del vector a los pacientes.

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 los retrovirus, adenovirus y virus adeno-asociados. También se han desarrollado poxvirus (especialmente el virus de la vaccinia) para vacunas y terapias génicas. Actualmente, los vectores virales son los más eficientes para transformar células, aunque no carecen de desventajas: son de manufactura costosa, hay límites a la cantidad de genes (es decir, la longitud de los fragmentos de ADN) que pueden ser insertados en los vectores y que pueden llegar a desencadenar una respuesta inmune (inmunogenicidad).

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. Estos riesgos tomaron una nueva dimensión en el otoño de 1999, cuando un joven de 18 años murió cuatro días después de haber iniciado un tratamiento con terapia génica.

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