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¿Qué es la terapia génica?
¿Podemos utilizar virus para curar enfermedades?

  • El sistema inmune de las bacterias puede suponer una auténtica revolución que permita curar multitud de enfermedades
  • Con edición genética podrían hacerse mosquitos incapaces de transmitir la malaria o cultivos resistentes a la escasez de agua
  • La técnica de CRISPR/cas9 aún está en pañales y ya es una de las grandes promesas para la humanidad. Auténticos nanobots presentes en los seres vivos desde hace miles de millones de años

06 julio, 2020


Héctor Díaz-Alejo
Investigador de la Cátedra de Genética de la UCM

El sistema inmune no es algo único de los animales. Ni tan siquiera de los seres pluricelulares. Las bacterias, por ejemplo, también tienen sistema inmune. Mediante un complejo mecanismo son capaces de reconocer virus que las han infectado previamente y atacarlos para evitar la infección.

Y, por enrevesado que pueda parecer, este mecanismo defensivo de las bacterias puede suponer una auténtica revolución que permita curar multitud de enfermedades raras humanas.

¿Cómo puede un ser tan minúsculo, de una única célula, tener su propia barrera inmunitaria?

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Cuando un virus de bacterias, los llamados bacteriófagos, inyecta su material genético en el interior de la célula, la bacteria puede capturar parte de esos ácidos nucleicos e insertarlos dentro de su genoma.

Pero no se agrega al genoma bacteriano en cualquier lugar, sino que elige ubicaciones específicas: las secuencias CRISPR. Por sus siglas en inglés.

CRISPR significa “repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas”, y más o menos traducido a un nivel de comprensión no científica podríamos decir que son:

 ‘Una especie de tijeras moleculares que permiten cortar y pegar trozos de material genético en cualquier célula. Fue considerado el mayor avance científico de 2015, año de su descubrimiento.
CRISPR, tal y como explica la agencia Sinc, es el nombre de unas secuencias repetitivas presentes en el ADN de las bacterias, que funcionan como autovacunas. Contienen el material genético de los virus que han atacado a las bacterias en el pasado, y por eso permiten reconocer si se repite la infección y defenderse ante ella cortando el ADN de los invasores. Incluso puede replicarse y pasar a la descendencia.’
De alguna manera podríamos decir que cuando un virus inyecta su material genético en una bacteria, ésta reconocerá los ácidos nucleicos extraños y la proteína ‘cas9’, será la encargada de cortar el DNA. Así, el material genético del virus acabará troceado y sin capacidad para reproducirse.

Es un sistema complejo y recientemente descubierto, del cual quedan aún muchísimas incógnitas. Sin embargo, su potencial es muy grande y podría ayudarnos de múltiples formas. Incluso se podría considerar un ‘arma’ con muchas posibilidades, por ejemplo, para una gran cantidad de tumores o para la eliminación del VIH latente.

Resulta muy prometedor, más aun teniendo en cuenta que es una tecnología completamente nueva. Para mayores aplicaciones sobre el CRISPR aún queda mucha investigación por desarrollar y muy probablemente sus avances nos sorprendan a niveles que aún no podemos prever con claridad.

Aplicaciones prácticas

La edición genética abre una gran cantidad de puertas. Podrían hacerse estirpes de mosquitos incapaces de transmitir la malaria o cultivos que resistieran mejor la escasez de agua. Incluso, aunque suene a ciencia ficción, podría cambiarse parte del DNA y hacer así que una enfermedad genética deje de manifestarse. Pero aunque el CRISPR/cas9 se postule como uno de los mecanismos para llevar a cabo este nuevo campo de terapia génica, no es la única herramienta que puede utilizarse.

Recientemente se ha aprobado un tratamiento génico para una enfermedad genética por la que las personas acaban desarrollando ceguera (la amaurosis congénita de Leber tipo 2). Las personas enfermas no pueden producir una proteína necesaria en el proceso de detección de la luz por la retina debido a una mutación en un gen. Pero si se logra insertar el gen capaz de producir esta proteína, el problema está resuelto.

Es un proceso tremendamente complicado y para el que no se tenía solución hasta hace pocos años. Problemas éticos y de seguridad hacían que la cura se dilatara. Pero esta enfermedad ya tiene un tratamiento aprobado, el primer tratamiento génico de la historia que se declara apto para uso clínico. Y es un virus.

Se ha conseguido insertar en las células de la retina el gen que codifica para la proteína que falta a las personas que sufren esta enfermedad. ¡Y el vehículo de ese gen ha sido un virus!

Aunque el tratamiento es temporal y no da resultados para toda la vida de la persona, representa el inicio de la edición genética como arma terapéutica.

El ‘uso bueno’ de la maquinaria de los virus

Esto es posible gracias a la biología de los propios virus. Los virus son capaces de inyectar material genético dentro de las células. Es más, logran que se inserte dentro del genoma hospedador y que se replique. Por lo tanto, si se utiliza la maquinaria de un virus podría insertarse teóricamente una infinidad de secuencias a nuestro gusto. Podrían insertarse los genes que codifiquen las proteínas requeridas en muchas enfermedades genéticas.

Hay virus que son tremendamente útiles. Los virus adeno-asociados (AAV) son un grupo interesante y valioso por sus características: son capaces de infectar células humanas, no dan una notable respuesta inmune y, sobre todo, no son patógenos.

Por lo tanto, si queremos insertar un gen en las células humanas, ‘solamente’ haría falta crear un virus adeno-asociado que contuviera ese gen en su interior y después utilizarlo para tratar a la persona enferma.

Con estos virus hay numerosos ensayos clínicos al respecto y en fases muy diferentes. Quizá alguno de ellos acabe siendo un novedoso tratamiento de Parkinson, Alzheimer, distrofia muscular de Duchenne o fibrosis quística.

También hay otros virus más allá de los AAV igualmente interesantes, como algunos lentivirus. Pero de momento solo hay dos tratamientos aprobados que utilizan virus como vectores de genes. El primero fue el ya comentado para la amaurosis congénita de Leber tipo 2.

El segundo tratamiento con virus aprobado está enfocado a potenciar el sistema inmune y ayudarlo en la lidia contra ciertos cánceres: los receptores de antígeno quiméricos.

Si una persona tiene algún tipo de cáncer que esté evadiendo la respuesta inmune, este tratamiento podría ser de gran utilidad. Los linfocitos T son capaces de reconocer antígenos, proteínas en la membrana de las células tumorales que son extrañas, y atacar las células para evitar su proliferación. Pero en muchas ocasiones las células cancerosas desarrollan mecanismos para camuflarse o hacer que los linfocitos no puedan reconocerlos.

En el caso de este tratamiento, primero se obtienen linfocitos T de la persona a tratar. En ellos pueden utilizarse estos virus para insertar secuencias genéticas dentro de las células y dotar a los linfocitos de nuevos receptores de membrana capaces de detectar células tumorales de forma más efectiva. Por lo tanto, estaremos utilizando virus que ayudan al propio sistema inmune de pacientes oncológicos a combatir tumores.

Existen limitaciones

Pero los virus tienen limitaciones. Hay gran cantidad de genes demasiado grandes para ser insertados dentro de las proteínas que constituyen las paredes del virus. Y se debe tener en cuenta que estamos tratando con organismos que pueden mutar o actuar de formas impredecibles.

Aun así, queda claro que la terapia génica será una revolución en la medicina, suponiendo grandes avances para la salud humana.

La técnica de CRISPR/cas9 aún está en pañales y ya se la tiene en cuenta como una de las grandes promesas para la humanidad. Son auténticos nanobots presentes en los seres vivos desde hace miles de millones de años y que correctamente diseñados podrían cambiar el infausto destino de millones de personas con enfermedades raras.

Y de forma similar podríamos hablar de los virus, esas grandes moléculas con rasgos biológicos a las que con tanta razón tememos. Pero como ya se ha probado exitosamente, el virus adecuado puede servirnos de vehículo de genes y proteínas necesarias para el adecuado funcionamiento de nuestros tejidos. Los virus también podrían servir de remedio contra una gran variedad de enfermedades genéticas.

El futuro es prometedor pero requerirá de un gran esfuerzo investigador y, por supuesto, de apoyo por parte de las instituciones. Debemos continuar profundizando en la ciencia práctica de estas técnicas. Pero también en la ciencia básica, aquella sin aparente motivación práctica y que tan solo busca el conocimiento.

Porque múltiples avances científicos se descubrieron por casualidad, como el mecanismo de CRISPR, y otros muchos se infirieron a partir del conocimiento obtenido en otros campos, como la posibilidad de usar virus en terapia génica. Y tal como se descubrieron y desarrollaron estas técnicas, se podrán desvelar nuevas funciones biológicas que continúen haciendo la vida mejor a las personas. Logrando que, en un mundo convulso e incierto, la humanidad sea cada día más próspera.

Porque no sabemos con seguridad qué ocurrirá en los años venideros, pero una cosa queda clara: sin ciencia no hay futuro.