1.6- 4.terapia Génica

Front 1

¿qué es la terapia génica?

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La terapia génica se refiere a los intentos de utilizar ácidos nucleicos manipulados para reprogramar las células con objeto de prevenir, aliviar o curar las enfermedades.
Estos avances se han logrado gracias a la revolución de la biología molecular de los años 50 y a la biología celular que han conducido a la manipulación del material genético de las células con el fin de que pueda usarse como tratamiento.

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Expectativas de la terapia génica. (3)

Back 2

1. Se podría curar de forma radical enfermedades monogénicas como la fibrosis quística o las hemoglobinopatías.
2. Podría tener utilidad en el tratamiento de enfermedades con componente genético que son mucho más frecuentes que las anteriores como las enfermedades neoplásicas, neurodegenerativas e infecciosas.
3. Podrían incluso tratarse mediante terapia génica enfermedades sin componente genético

Front 3

Problemas que tiene que enfrentar la terapia génica.

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1. La farmacocinética puesto que hay que asegurar la administración de los genes en las células diana adecuadas. Este quizá es el mayor problema pero gracias al empleo de virus para introducir ácidos nucleicos funcionales en las células se está resolviendo.
2. La farmacodinamia, habría que controlar la expresión del gen en cuestión.
3. Seguridad
4. La eficacia clínica y la viabilidad a largo plazo.

Front 4

Características de la distribución de los fármacos de la terapia génica.

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Debido a las características especiales de este fármaco:
-un solo gen de ADN tiene un peso molecular de 104 veces mayor que otro fármaco
-ADN tiene carga negativa
-el ácido nucleico ha de atravesar la membrana nuclear y plasmática e incorporarse a los cromosomas.

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¿qué aspectos tener en cuenta en la distribución de los fármacos de la terapia génica?

Back 5

 Capacidad del sistema (según la cantidad de ADN que debe transportarse)
 Eficiencia de transfección (capacidad para introducirse en las células y ser utilizados por ellas)
 Duración del material transferido (según la vida de las células diana)
 Aspectos relacionados con la seguridad (relacionado con los vectores víricos tratados en otro apartado)

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TIPOS DE DISTRIBUCIÓN

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La distribución in vivo:
Inyección del vector que contiene el gen manipulado al paciente por vía intravenosa o bien en el interior del tejido en el que debe actuar.
La distribución ex vivo:
Consiste en extraer células del paciente, tratarlas con el vector (con gen manipulado) e inyectarlas de nuevo al paciente.

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Las características de un vector ideal serían:

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1. Seguro
2. Muy eficiente: capaz de insertar el gen terapéutico en una gran parte de células diana.
3. Selectivo: debe conseguir la expresión del gen deseado y no de genes víricos.
4. Persistente: si la célula diana tiene una vida larga para evitar tratamientos repetido. Esto plantea problemas en enfermedades en las que se ven afectadas células con renovación continua como la fibrosis quística.
De forma global, el vector tendría que transferir el gen manipulado de forma eficiente y específica a los tejidos o células diana, posteriormente debería ser transportado al núcleo celular donde interaccionaría con el material genético puede ser o bien manteniéndose en un plásmido o integrándose de manera estable en el ADN cromosómico nuclear.

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TIPOS DE VECTORES

Back 8

VECTORES VÍRICOS
VECTORES NO VÍRICOS

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¿CUÁLES SON LOS VECTORES VÍRICOS?

Back 9

Los vectores víricos son empleados dada su capacidad de emplear la maquinaria de transcripción de las células que invaden y de fusionar su material genético con el genoma del huésped. Como algunos virus ocasionan respuesta del sistema inmune del paciente, se modifica su toxicidad para evitar este inconveniente

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TIPOS DE VECTORES VÍRICOS

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- RETROVIRUS
- ADENOVIRUS
- ADENOASOCIADOS CON ADN DEL HUÉSPED
- HERPES
- VIH

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TIPOS DE VECTORES NO VÍRICOS

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- MACROLIPOSOMAS
- MICROESFERAS BIOLÓGICAMENTE EROSIONABLES
- PLÁSMIDOS DESNUDOS

Front 12

VECTOR VÍRICO: RETROVIRUS

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Tienen la capacidad de incorporar su ADN al del huésped y así se transmite el gen deseado a las siguientes generaciones, es persistente. Tiene algunas desventajas como son los daños causados por la integrasa retrovírica y la falta de especificidad (para solucionar esto se administran ex vivo).
Como algunos virus tienen especificidad por un tipo celular concreto esta capacidad se puede modificar para hacerlo específico a la célula diana modificando su envoltura vírica.
Otra característica de este tipo de virus es que solo afecta a células en división y no a aquellas que no se dividen (no a neuronas).

Front 13

VECTOR VÍRICO: Adenovirus

Back 13

se caracterizan por incorporar su material genético al núcleo, pero como este no se integra en el ADN del huésped solo permanece el gen manipulado en esa célula y no en las siguientes generaciones, tiene una eficacia transitoria.
Los ensayos realizados con estos vectores han resultado ser fracaso debido a su baja eficacia a concentraciones bajas y a una respuesta inmune desencadena por concentraciones mayores. Esta respuesta inmune que conduce al desarrollo de anticuerpos neutralizantes ha dirigido la investigación hacia la manipulación de genes adenovíricos para eliminar o mutar los genes más inmunogénicos

Front 14

VECTOR VÍRICO: Adenoasociados con ADN del huésped:

Back 14

se caracterizan por provocar menos respuesta inmune que los anteriores, es estable pero tiene baja capacidad ( no se puede emplear para transgenes de gran tamaño)

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VECTOR VÍRICO: HERPES

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su gran ventaja es que su expresión es muy persistente ene special es de larga duración en el SNC. Algunas de sus desventajas son que no se integra en el ADN del huésped, es citotóxico y de difícil manejo.

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VECTOR VÍRICO: VIH

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se caracteriza por infectar células que no se dividen como las neuronas

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Vectores no víricos: Macroliposomas (lipoplejos)

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Estas grandes partículas de carga positiva interactúan con las cargas negativas de las membranas celulares y del ADN mejorando su transporte hacia el núcleo y su incorporación cromosómica. Son menos eficaces que los virus.

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VECTORES NO VÍRICOS: Microesferas biológicamente erosionables

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Están formadas por copolímeros polianhídridos de ácidos fumárico y sebáceo, su principal característica es su administración vía oral.

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VECTORES NO VÍRICOS: Plásmidos “desnudos”

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Alcanza el núcleo y se expresa de forma menos eficaz que con el uso de vectores, tampoco se puede dirigir hacia una célula diana. Sus ventajas son: no suele ser inmunogénico, no riesgo de replicación vírica.
Se está usando para nuevas vacunas.

Front 20

Regulación de la expresión génica: sistemas de inducción de la expresión (tetraciclinas)

Back 20

Con el fin de obtener la máxima eficacia de la terapia génica no solo hay que procurar hacer llegar el gen a la célula diana y que se exprese en ese lugar, también hay que controlar la actividad de ese gen.
No está demostrado aun en humanos que se puedan controlar genes manipulados pero hay una técnica que podría conseguirlo, el uso de un sistema de expresión inducible.
Esta técnica consiste en la adición de un promotor inducible por doxiciclina al gen manipulado. Esto significa que mediante el tratamiento de doxiciclina se activaría la expresión del gen pero si se para este tratamiento entonces se desactivaría.

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Seguridad :
- Problemas relacionados con la propia expresión del gen
- Problemas relacionados con el uso de vectores

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Este apartado se relaciona en especial con el uso de vectores víricos por una serie de consecuencias:
1.Adquisición de virulencia:
Aunque se suelen emplear vectores no patógenos o si lo son se modifican para que dejen de serlo corre el riesgo de que adquieran virulencia durante su uso.
2.Respuestas inmunes y/o inflamatorias:
Al usar vectores víricos, la presencia de proteínas víricas inmunogénicas provoca una respuesta inflamatoria e inmune que puede tener efectos perjudiciales en el sujeto.
3.Posibilidad de lesionar el genoma del huésped y alterar el ciclo celular:
Los virus como los retrovirus que se insertan de forma aleatoria en el ADN del huésped pueden lesionar el genoma e interferir en los mecanismos protectores de tal manera que alteran la regulación del ciclo celular y aumenta el riesgo de aparición de neoplasias.