Reprogenética

La reprogenética es un término que hace referencia a la unión de tecnologías de reproducción asistida e ingeniería genética que se encuentra en desarrollo, mientras técnicas como la Tecnología de Selección Germinal se encuentran cada vez más disponibles y potentes. El término fue acuñado por Lee M. Silver un profesor de biología molecular de la Universidad de Princeton en su libro de 1997 Remaking Eden.

Según Silver, la reprogenética supondrá avances en una serie de tecnologías todavía no alcanzadas, pero no imposibles en sí mismas. Entre ellas se encuentran las mejoras en la interpretación de los efectos de diferentes expresiones del ADN, la habilidad para obtener un gran número de embriones de mujeres, y una tasa mucho más elevada de reinserción exitosa de embriones en madres de acogida. El resultado final, de acuerdo con Silver, es que los padres que puedan pagar serán capaces de seleccionar las características genéticas de sus propios hijos, lo que según Silver dará lugar a una serie de cambios sociales en las décadas posteriores a su aplicación. Las posibles primeras aplicaciones, sin embargo, podrían estar más cerca de la eliminación de enfermedades genéticas transmitidas a los hijos.
Según este autor, las principales diferencias entre reprogenética y eugenesia, es que la mayoría de los programas de eugenesia fueron programas obligatorios impuestos a los ciudadanos por los gobiernos que intentan adoptar un objetivo final, mientras que la reprogenética se llevaría a cabo por los propios padres, que tratarían de mejorar a sus hijos con las mismas motivaciones que los impulsan a pagar cursos costosos de preparación para pruebas estandarizadas (Por ejemplo, el SAT).
Según bioético James Hughes, mientras que la eugenesia hubiera requerido una selección continua para la crianza de los "aptos" y un sacrificio de los "no aptos" , el acceso universal a la reprogenética proporcionada por un Estado Social permitiría la conversión de todos los "no aptos" al más alto nivel genético. Sin embargo, él comparte la preocupación de Silver de que el acceso desigual a la reprogenética podría crear una sociedad dividida en "GenoRicos" y GenoPobres", los que "tienen" y los que "no tienen" mejoras genéticas. La película Gattaca sería un ejemplo en la ficción de este último escenario).
Silver, especula al final de su libro que los GenoRicos y los "Naturales" podrían, con el tiempo, incluso volverse especies separadas, incapaces de cruzarse entre ellas. Sin embargo, ahora Silver acepta la crítica hecha por muchos biólogos evolutivos de que la especiación no puede ocurrir sin un estricto aislamiento reproductivo y es por tanto muy poco probable que ocurra.
La otra diferencia es que ahora se sabe que el concepto de pureza genética a través de la eugenesia es equivocado: esta forma de pureza genética, en la medida en que es significativa, es realmente endógama y resulta en una salud pobre e infertilidad mientras el resultado final de la reprogenética en el acervo genético reduciría la incidencia de enfermedades genéticas y potencialmente incrementaría el CI genético.

Transgénesis

Se conoce como transgénesis al proceso de transferir genes en un organismo. La transgénesis se usa actualmente para hacer plantas y animales transgénicos.
Existen distintos métodos de transgnénesis como la utilización de pistolas de genes o el uso de bacterias o virus como vectores para transferir los genes.
Transgénico se refiere a una planta o a un animal en cuyas células se ha introducido un fragmento de ADN exógeno, o sea un ADN que no se encuentra normalmente en ese organismo. Un ratón transgénico, por ejemplo, es uno al que se ha inyectado ADN, en un huevo fertilizado que se reimplanta a una madre adoptiva. El animal que nace tiene no sólo su propio ADN, sino también el fragmento de ADN exógeno que se reinyectó en la etapa de fertilización del huevo. Podemos estudiar qué efecto tiene este gen sobre todo el organismo, en vez de mirar tan sólo una célula en un tejido de cultivo. Esto es muy importante porque muchas enfermedades no afectan a un solo tipo de células, sino que afectan a las interacciones entre muchos tipos diferentes de células. Este tipo de tecnología permite modelar enfermedades humanas en otras especies donde se puede estudiar la biología y posibles terapias para la enfermedad.
Transgénesis de animales
La transgénesis se puede definir como la introducción de ADN extraño en un genoma, de modo que se mantenga estable de forma hereditaria y afecte a todas las células en los organismos multicelulares. Generalmente, en animales, el ADN extraño, llamado transgen, se introduce en cigotos, y los embriones que hayan integrado el ADN extraño en su genoma, previamente a la primera división , producirán un organismo transgénico; de modo que el transgén pasará a las siguientes generaciones a través de la línea germinal (gametos).
Entre las aplicaciones de los animales transgénicos se pueden destacar:
• La posibilidad de estudiar a nivel molecular el desarrollo embrionario y su regulación.
• Manipular de forma específica la expresión génica in vivo.
• Estudiar la función de genes específicos.
• Poder utilizar a mamíferos como biorreactores para la producción de proteinas humanas.
• La corrección de errores innatos de metabolismo mediante terapia génica.
La transgénesis puede efectuarse siguiendo dos estrategias distintas:
Cultivos transgénicos y resistencia a herbicidas
A nivel mundial, los daños producidos por las malas hierbas destruyen casi el 10% de los cultivos, y para evitarlo los agricultores utilizan herbicidas, con el consiguiente gasto económico y contaminación de aguas y suelos. El generar plantas resistentes a estos cultivos mejoraría esta situación, y para lograrlo se transfieren vectores que transportan genes de resistencia a herbicidas. Un ejemplo es la resistencia al herbicida glifosato en la soja y maíz. Esta sustancia es efectiva con bajas concentraciones, no es tóxico para el ser humano y los microorganismos descomponedores del suelo del degradan fácilmente. La acción del glifosato es sobre la enzima EPSP sintetasa, importante en la biosíntesis de aminoácidos, y por tanto al inhibir dicha enzima la planta muere.
Actualmente ya se encuentra maíz y soja resistente a glifosato en mercados de EEUU y otros países desde su aparición en 1996. Desde su introducción en 1996, la soja transgénica ha tenido un aumento expectacular en cuanto a los cultivos que se han desarrollado. Algo parecido ha ocurrido con el maíz, el algodón y la colza, que tambíen han tenido un elevado desarrollo casi a nivel paralelo, pero inferior a la soja. De todos estos cultivos, los EEUU son los que producen dos terceras partes de la producción mundial de plantas de cultivo genéticamente modificadas.
Incremento nutritivo de los cultivos
Durante los últimos 50-100 años, la mejora genética de las plantas de cultivo ha resultado en una mejora importante de la productividad e incremento en las capacidades nutritivas. Por ejemplo, el brócoli contiene glucosinolatos, unos compuestos que se cree que desempeñan una función protectora contra el cáncer por la activación de la enzima anticancerígena quinolona reductasa. Otro ejemplo de cultivos a los que les han sido subsanados alguna deficiencia nutricional por biotecnología es el caso del arroz dorado, con niveles incrementados de B-caroteno, un precursor de la vitamina A. Para ello se introdujeron tres genes que codificaban enzimas de la ruta biosintética que conduce a la síntesis de carotenoides en el genoma de arroz usando métodos de recombinación. Dos genes proceden del narciso y uno bacteriano.
La deficiencia de esta vitamina se da en muchas partes de Asia y África, y cada año son muchos los niños que adquieren ceguera permanente debido a esta deficiencia. Otros estudios están encaminados a incrementar los niveles de ácidos grasos, de antioxidantes y de otras vitaminas y minerales en las plantas de cultivo.
Inquietudes en la utilización de transgénicos
La mayoría de los productos modificados genéticamente contienen un gen introducido que codifica una proteína que confiere el carácter deseado (resistencia a herbicida, a insectos…). ¿Presenta este hecho consecuencias medioambientales o para nuestra salud? En general, si las proteínas no son tóxicas ni alérgicas no tienen ningún efecto fisiológico negativo. Por ejemplo, en el caso de consumir el gen EPSP de resistencia a herbicida junto con la planta, éste se degradará rápidamente. En Europa, a diferencia de EEUU es obligatorio etiquetar los alimentos transgénicos. En cuanto a los riesgos ambientales, se encuentra la transferencia de genes por cruzamientos con plantas silvestres, la toxicidad y capacidad de invasión de las plantas modificadas, lo que resulta en la pérdida de las especies naturales (disminución de la biodiversidad).
Curiosidades
Plantas transgénicas y vacunas comestibles
Las vacunas requieren un proceso de fabricación bajo condiciones controladas, sin embargo en países subdesarrollados existen problemas como la producción, transporte o almacenamiento de las mismas, ya que la mayoría de las vacunas requieren refrigeración y todas ellas condiciones estériles. Es por ello, que se están desarrollando vacunas baratas sintetizadas en plantas comestibles. Así, el gen que codifica la subunidad antigénica de la vacuna de la hepatitis B se ha transferido a una planta de tabaco y éste se ha expresado en sus hojas. Del mismo modo también se está empleando esta técnica para combatir el cólera, así como el uso de otros vegetales o frutales como la patata o la banana para ser considerados plantas comestibles.
Para la fabricación de estas vacunas, por ejemplo en el caso de la patata, hemos de:
1. Insertar el gen de un patógeno humano en una bacteria que infecta plantas
2. La bacteria infecta fragmentos de hoja de patatera
3. Dichos fragmentos brotan y generan plantas enteras que contienen el gen patógeno humano
4. Al ingerir dichas patatas, nuestro sistema inmune se activa, creando anticuerpos para dicho patógeno, creándonos por tanto inmunidad frente él.
Sin embargo, como lo que pasa a nuestro intestino es solo el gen, no el virus o la bacteria completa, no hay posibilidad de que la persona contraiga la enfermedad, pero si es lo suficiente, para que nuestro sistema inmune responda protegiéndonos frente a una posible infección verdadera.
Plantas transgénicas de tabaco para descontaminar suelos
En este caso, las plantas transgénicas se emplean para la biorremediación. Este estudio fue llevado a cabo en una zona de entrenamiento de militares y fabricación de armamento durante la Segunda Guerra Mundial. El suelo está contaminado con TNT residual, y para eliminar este problema, se han plantado plantas de tabaco modificadas genéticamente, capaces de generar un mayor número de bacterias descomponedoras de este explosivo en elementos no nocivos.

Métodos no virales

Estos métodos presentan ciertas ventajas sobre los métodos virales, tales como facilidades de producción a gran escala y baja inmunogenicidad. Anteriormente, los bajos niveles de transfección y expresión del gen mantenían a los métodos no virales en una situación menos ventajosa; sin embargo, los recientes avances en la tecnología de vectores han producido moléculas y técnicas de transfección con eficiencias similares a las de los virus.
ADN desnudo
Éste es el método más simple de la transfección no viral. Consiste en la inyección intramuscular de por ejemplo, un plásmido con ADN desnudo. Varios de estos ensayos dieron resultados exitosos[cita requerida]. Sin embargo, la expresión ha sido muy baja en comparación con otros métodos de transformación. Además de los ensayos con plásmidos, se han realizado ensayos con productos de PCR, y se ha obtenido un éxito similar o superior. Este logro, sin embargo, no supera a otros métodos, lo que ha llevado a una investigación con métodos más eficientes de transformación, tales como la electroporación, sonoparción, o el uso de la biobalística, que consiste en disparar partículas de oro recubiertas de ADN hacia la célula utilizando altas presiones de gas.
Oligonucleótidos
El uso de oligonucleótidos sintéticos en la terapia génica tiene como objetivo la inactivación de los genes implicados en el proceso de la enfermedad.
Existen varias estrategias para el tratamiento con oligonucleótidos
Una estrategia, la terapia "antisentido" utiliza oligonucleótidos con la secuencia complementaria al RNAm del gen diana, lo que activa un mecanismo de silenciamiento génico. También se puede usar para alterar la transcripción del gen defectuoso, modificando por ejemplo su patrón de edición de intrones y exones.
Otra, hace uso de moléculas pequeñas de RNAi para señalar la célula a la que se adhieren secuencias específicas y únicas en la transcripción de ARN mensajero de un gen defectuoso, alterando la traducción de los ARNm defectuosos, y por tanto la expresión del gen. Otra estrategia utiliza oligodesoxinucleótidos como un señuelo para los factores de transcripción que se requieren en la activación de la transcripción de los genes objetivo. Los factores de transcripción se unen a los señuelos en lugar de al promotor del gen defectuoso, lo que reduce la transcripción de los genes objetivo, y de expresión. Además, oligonucleótidos de ADN de una sola cadena, han sido utilizados para dirigir el cambio de un única base dentro de un gen mutante.
Lipoplexes y poliplexes
Para mejorar la introducción de un nuevo ADN en la célula, éste debe ser protegido de cualquier daño y su entrada en la célula debe estar facilitada. Para este fin, nuevas moléculas, como liposomas y polisomas han sido creadas, y tienen la habilidad de proteger el ADN de la degradación durante el proceso de transfección. El ADN de plásmidos, puede ser cubierto por lípidos formando una estructura organizada, como una micela o un liposoma. Cuando la estructura organizada forma un complejo con el ADN entonces se denomina lipoplexe. Hay tres tipos de lípidos: aniónicos (cargados negativamente), neutros, o catiónicos (cargados positivamente). Inicialmente, lípidos aniónicos y neutros eran utilizados en la construcción de lipoplexes para vectores sintéticos. Sin embargo, estos son relativamente tóxicos, incompatibles con fluidos corporales y presentan la posibilidad de adaptarse a estar en un tejido específico. Además, son complicados y requieren tiempo para producirlos, por lo que la atención se dirigió a las versiones catiónicas. Los lípidos catiónicos, debido a su carga positiva, fueron los primeros usados para condensar negativamente moléculas de ADN cargadas, de tal forma que facilitara el encapsular ADN en liposomas. Más tarde, se constató que el uso de lípidos catiónicos mejoraba la estabilidad de los lipoplexes. Además, como resultado de su carga, los liposomas catiónicos interactúan con la membrana celular, y la endocitosis se cree que es la principal vía por la que las células absorben los lipoplexes. Los endosomas se forman como resultado de la endocitosis. Sin embargo, si los genes no pueden liberarse al citoplasma por rotura de la membrana del endosoma, los liposomas y el ADN contenido serán destruidos antes de que los genes puedan lograr sus funciones. También se averiguó que aunque lípidos catiónicos por ellos mismos podían condensar y encapsular ADN en los liposomas, la transfección eficiente es baja, debido a la falta de habilidad en el “escape endosomal”. Sin embargo, cuando “lípidos de ayuda” (normalmente lípidos electroneutrales, tales como DOPE) fueron añadidos para formar lipoplexes, se observó una transfección eficiente. Posteriormente, fue descubierto que ciertos lípidos tienen la capacidad de desestabilizar la membrana del endosoma, para facilitar la fuga del ADN, y estos lípidos se denominaron lípidos fusogénicos. Aunque liposomas catiónicos han sido utilizados como una alternativa para la entrega de genes en los vectores, la dosis depende de la toxicidad de los lípidos catiónicos, y se observó que podrían limitar sus funciones terapéuticos. El uso más común de los lipoplexes ha sido en la transferencia de genes en las células cancerosas, donde los genes suministrados han activado los genes supresores del tumor en la célula y han disminuido la actividad de los oncogenes. Estudios recientes han mostrado que lipoplexes son útiles en las células epiteliales del sistema respiratorio, por lo que pueden ser utilizados para el tratamiento genético de las enfermedades respiratorias como la fibrosis quística. Los complejos de polímeros de ADN se denominan poliplexes y la mayoría consisten en polímeros catiónicos, regulados por interacciones iónicas. Una gran diferencia entre los métodos de acción de poliplexes y lipoplexes es que poliplexes no pueden liberar su ADN cargado al citoplasma.
Métodos híbridos
Debido a muchos métodos de transferencia de genes que presentan deficiencias, se han desarrollado algunos métodos híbridos que combinan dos o más técnicas. Los virosomas son un ejemplo, y combinan liposomas con el virus inactivado VIH o el virus de la gripe. Esto ha demostrado tener mayor transferencia de genes eficientes en células epiteliales del sistema respiratorio, que cualquier otro método vírico o liposomal. Otros métodos implicados mezclan vectores víricos con lípidos catiónicos o virus hibridados.
Dendrímeros
Un dendrímero es una macromolécula muy ramificada con forma esférica. La superficie de la partícula puede ser funcional de muchas formas y algunas de sus propiedades derivadas de su construcción están determinados por su superficie. En particular, es posible construir un dendrímero catiónico, es decir, con carga superficial positiva. Con la presencia de material genético como ADN o ARN, dirigen su carga complementaria para la asociación del ácido nucleico con el dendrímero catiónico. Al llegar a su destino, el complejo dendrímero-ácido nucleico es entonces tomado por la célula a través de endocitosis. Los dendrímeros ofrecen construcciones covalentes, robustas y un control extremo sobre la estructura de la molécula. En conjunto, presentan más ventajas que los lípidos catiónicos. La producción de dendrímeros ha sido históricamente un proceso ralentizado y caro, que consta de numerosas reacciones lentas, un obstáculo que agrava su desarrollo comercial. La empresa Dendritic Nanotechnologies, con sede en Michigan , descubrió un método para producir dendrímeros utilizando la cinética química, un proceso que no solo reduce costes en una magnitud de tres, sino que también acorta las reacciones de un mes, a varios días. Estos nuevos dendrímeros “Priostar” pueden ser construidos específicamente para transportar una carga útil de ADN o ARN que transfiere a las células en una alta eficiencia y con una escasa o nula toxicidad.
Vacunas de ADN
Como todas las vacunas se busca la expresión de unas proteínas virales determinadas a las que pretendemos provocar una respuesta inmune.
En un principio las vacunas consistían en virus atenuados, lo que presentaba un cierto riesgo de biopeligrosidad. Una segunda generación de vacunas consistían en la introducción de proteínas que producen una respuesta inmune alta.
Actualmente están en desarrollo las vacunas con ADN, que son más seguros y eficaces que los virus atenuados. Además son más fáciles de transportar. El único riesgo existente es que puedan llegar a integrar en el genoma. Se está experimentando en algunas enfermedades como el VIH, la malaria y el cancer, administrándolos en forma de liposomas, inyecciones o biobalistica.

Vectores en terapia génica

La gran diversidad de situaciones en las que podría aplicarse la terapia génica hace imposible la existencia de un solo tipo de vectoradecuado. Sin embargo, pueden definirse las siguientes características para un "vector ideal" y adaptarlas luego a situaciones concretas:
• Que sea reproducible.
• Que sea estable.
• Que permita la inserción de material genético sin límite de tamaño.
• Que permita la transducción tanto en células en división como en aquellas que no están proliferando.
• Que posibilite la integración específica del gen terapéutico.
• Que reconozca y actúe sobre células específicas.
• Que la expresión del gen terapéutico pueda ser regulada.
• Que carezca de elementos que induzcan una respuesta inmune.
• Que pueda ser caracterizado completamente.
• Que sea inocuo o que sus posibles efectos secundarios sean mínimos.
• Que sea fácil de producir y almacenar.
• Que todo el proceso de su desarrollo tenga un coste razonable.
Los vectores van a contener los elementos que queramos introducir al paciente, que no van a ser sólo los genes funcionales, sino también elementos necesarios para su expresión y regulación, como pueden ser promotores, potenciadores o secuencias específicas que permitan su control bajo ciertas condiciones.
Podemos distinguir dos categorías principales en vectores usados en terapia génica: virales y no virales.
Virus
Todos los virus son capaces de introducir su material genético en la célula huésped como parte de su ciclo de replicación. Gracias a ello, pueden producir más copias de sí mismos, e infectar a otras células.
Algunos tipos de virus insertan sus genes físicamente en el genoma del huésped, otros pasan por varios orgánulos celulares en su ciclo de infección y otros se replican directamente en el citoplasma, por lo que en función de la terapia a realizar nos puede interesar uno u otro.

Retrovirus
El genoma de los retrovirus está constituido por RNA de cadena sencilla, en el cual se distinguen tres zonas claramente definidas: una intermedia con genes estructurales, y dos flanqueantes con genes y estructuras reguladoras. Cuando un retrovirus infecta a una célula huésped, introduce su ARN junto con algunas enzimas que se encuentran en la matriz, concretamente una proteasa, una [[Transcriptasa inversa|transcriptasa inversa] y una integrasa.
La acción de la retrotranscriptasa permite la síntesis del DNA genómico del virus a partir del RNA. A continuación, la integrasa introduce este DNA en el genoma del huésped. A partir de este punto, el virus puede permanecer latente o puede activar la replicación masivamente.
Para usar los retrovirus como vectores víricos para terapia génica se eliminan los genes responsables de su replicación y se reemplazan estas regiones por el gen a introducir seguido de un gen marcador.
Del genoma vírico quedan las secuencias LTR y los elementos necesarios para producir los vectores a gran escala y para transformar las células son aportados desde otros vectores, bien plasmídicos o bien en lineas celulares específicas. En el caso de usar vectores plasmídicos, estrategias como cotransformar con varios plásmidos distintos que codifiquen para las proteínas del retrovirus, y que la transcripción de sus secuencias esté sometida a promotores eucariotas puede contribuir a minimizar el riesgo de que por recombinación se generen virus recombinantes.

Últimamente se está estudiando el uso de vectores que auto-inactivan sus secuencias LTRs una vez se han integrado en el genoma de la célula diana. Esto evita que se empaqueten las secuencias integradas en el caso de que se produjera en el organismo una infección por retrovirus, con la consecuente dispersión del virus que hay integrado por el organismo y su infección a otras células no específicas.
Una vez que el material genético del retrovirus se incorpora y se ha convertido en parte del material genético de la célula huésped, si esta se divide después, sus descendientes contendrán todos los nuevos genes. Aunque algunas veces los genes de los retrovirus no se expresan inmediatamente. Uno de los problemas de la terapia génica con la utilización de retrovirus es que la enzima integrasa puede insertar material genético de los retrovirus en posiciones arbitrarias en el genoma del huésped, y si el material genético se inserta en medio de un gen original, este gen se verá perturbado (mutagénesis de inserción). Si por ejemplo, el gen regula la división de la célula, ésta se verá descontrolada. Ensayos de terapia génica utilizando vectores retrovirales para tratar la inmunodeficiencia combinada grave ligada al cromosoma X (X-SCID) representan la aplicación más exitosa de la terapia hasta la fecha. Así, más de veinte pacientes han sido tratado en Francia y Gran Bretaña, con una alta tasa de reconstitución del sistema inmunitario. Sin embargo, ensayos similares fueron restringidos en los Estados Unidos cuando se informó de la aparición de leucemia en pacientes. Hasta hoy se conocen cuatro casos de niños franceses y uno británico que han desarrollado leucemia como resultado de mutagénesis por inserción de los vectores retrovirales, y todos menos uno de estos niños respondieron bien al tratamiento convencional contra la leucemia. En la actualidad, la terapia génica para tratar SCID continúa siendo exitosa en USA, Gran Bretaña, Italia y Japón.
Adenovirus
Son virus cuyo material genético se encuentra en forma de doble cadena de ADN. Causan infecciones humanas respiratorias, intestinales y otras que afectan a los ojos (especialmente el resfriado común). Cuando estos virus introducen su ADN, éste no es integrado normalmente en los cromosomas de la célula huésped. La molécula de ADN permanece libre en el núcleo celular y se transcribe de forma independiente. Esto supone una ventaja ya que uno de los efectos colaterales de la terapia génica es la inserción de los vectores en zonas aleatorias de los cromosomas de la célula huésped, lo que puede conducir a la mutagénesis por inserción en un gen celular importante, o a la no expresión de nuestro gen introducido, por integrarse este en una zona del genoma que no se exprese.
A los vectores basados en adenovirus se les eliminan los genes de replicación y encapsidación, por lo que para producirlos en grandes cantidades necesitamos de líneas celulares modificadas que les aporten los productos de esos genes, o virus helpers, que sí tengan esas proteínas.
Otra ventaja de los adenovirus es que infectan tanto células en proliferación como células quiescentes. No obstante, los adenovirus producen una fuerte respuesta inmune.
Virus Adenoasociados (VAA)
Son pequeños virus con un genoma de ADN monocatenario. Pueden insertar material genético en un lugar específico en el cromosoma 19, con casi un 100% de certeza. Sin embargo, el VAA recombinante, que no contiene ningún gen viral, solo el gen terapéutico, no se integra en el genoma. En su lugar, el genoma vírico recombinante fusiona sus extremos a través del ITR (repeticiones terminales invertidas), apareciendo recombinación de la forma circular y episomal que se predice que pueden ser la causa de la expresión génica a largo plazo. Podemos encontrar ciertas desventajas con la utilización del VAA, como la pequeña cantidad de ADN que puede llevar (baja capacidad) y la dificultad en su elaboración. Este tipo de virus está siendo utilizado, sin embargo, porque es un virus no patógeno (la mayoría de las personas son portadoras de este virus inofensivo). A diferencia de los adenovirus, en la mayoría de los pacientes tratados con VAA no aparecen respuestas inmunes para eliminar el virus ni las células con las que han sido tratados. Muchos ensayos con VAA están en curso o en preparación, principalmente en el tratamiento de músculos y enfermedades oculares, los dos tejidos donde el virus parece ser particularmente útil. Sin embargo, se están comenzando a realizar pruebas clínicas, donde vectores del VAA son utilizados para introducir los genes en el cerebro. Esto es posible porque VAA pueden infectar células quiescentes (que no se dividen), tales como las neuronas.
Herpes virus
Son virus de ADN cuyas células diana son las neuronas. Su complejidad y lo poco que todavía conocemos de esta familia de virus, dificulta su utilización. La gran ventaja es el gran tamaño de su ADN, que les permite aceptar varios genes terapéuticos. Uno de los inconvenientes es que habría que eliminar las secuencias que codifican las proteínas líticas del virus que causa la muerte de las células a las que infecta.
Proteína "pseudotyping" de vectores virales
Los vectores virales descritos anteriormente tienen poblaciones naturales de células huésped que ellos infectan de manera eficiente. Los retrovirus presentan limitados los tipos naturales de hospedadores, y aunque los adenovirus y virus adeno-asociados son capaces de infectar a un amplio rango de células de manera eficiente, algunos tipos de células son refractarias a la infección por estos virus. El ataque para entrar en una célula está mediado por la proteína de envoltura de la superficie de un virus. Los retrovirus y virus adeno-asociados tienen una única proteína de revestimiento en la membrana, mientras que lo adenovirus están recubiertos con una envoltura de proteínas y fibras que se extiende fuera de la superficie del mismo. La envoltura de proteínas de cada uno de estos virus se une a las moléculas de la superficie de la célula, tales como heparina, la cual se localiza sobre la superficie de células hospedadoras potenciales, así como proteínas específicas de receptor que también induce a cambios estructurales en la proteína del virus, o localiza el virus en endosomas, donde la acidificación le lleva a éste a replegar su revestimiento. En cualquier caso, la entrada en las células huésped requiere una interacción favorable entre una proteína de la superficie del virus, y una proteína de la superficie de la célula. Por la finalidad de la terapia génica, se podría limitar o expandir el rango de células susceptibles a la transducción por un vector de la terapia génica. Por ello, se han desarrollado muchos vectores, en los cuales la cubierta vírica de proteínas ha sido remplazada por otros revestimientos proteicos de otros virus, o por proteínas quiméricas. Esta quimera constará de las partes de la proteína vírica necesaria para su incorporación en el virión, así como las secuencias, supuestamente, a interacturar con receptores específicos de proteínas celulares. Los virus en los cuales el revestimiento proteico ha sido remplazado como se ha descrito, son denominados virus pseudotyped. Por ejemplo, el vector más popular retrovírico para el uso en pruebas de terapia génica ha sido el lentivirus, virus de la inmunodeficiencia de Simian, revestido con la cubierta de proteínas G del virus de la estomatitis vesicular. Este vector se conoce como VSV y puede infectar a casi todas las células, gracias a la proteína G con la cual este vector es revestido. Se han hecho muchos intentos para limitar el tropismo (capacidad de infectar a muchas células) de los vectores virales para una o varias poblaciones de una célula huésped. Este avance podría permitir la administración sistemática de una cantidad relativamente pequeña del vector. La mayoría de los intentos han utilizado proteínas quiméricas para la envuelta, la cuales incluían fragmentos de anticuerpos. Así, estos vectores pseudotyped parecen ser una gran promesa para el descubrimiento de la “bala mágica” en las terapias génicas.

Terapia genica

La terapia génica consiste en la inserción de copias funcionales de genes defectivos o ausentes en el genoma de un individuo. Se realiza en las células y tejidos con el objetivo de tratar una enfermedad.
La técnica todavía está en desarrollo, motivo por el cual su aplicación se lleva principalmente a cabo dentro de ensayos clínicos controlados, y para el tratamiento de enfermedades severas, bien de tipo hereditario o adquirido.
Aplicaciones
• Marcaje génico: El marcaje génico tiene como objetivo no la curación completa del paciente sino la mejora del tratamiento de una determinada patología. Un ejemplo de ello sería la puesta a punto de vectores para ensayos clínicos.
• Terapia de enfermedades monogénicas hereditarias: Se usa en aquellas enfermedades en las que no se puede realizar o no es eficiente la administración de la proteína deficitaria. Se proporciona el gen defectivo o ausente.
• Terapia de enfermedades adquiridas: Entre este tipo de enfermedades la más destacada es el cáncer. Se usan distintas estrategias, como la inserción de determinados genes suicidas en las células tumorales o la inserción de antígenos tumorales para potenciar la respuesta inmune.
Tipos de terapia génica
• Terapia génica somática: se realiza sobre las células somáticas de un individuo, por lo que las modificaciones que implique la terapia sólo tienen lugar en dicho paciente.
• Terapia in vivo: la transformación celular tiene lugar dentro del paciente al que le administramos la terapia.
• Terapia ex vivo: la transformación celular se lleva a cabo a partir de una biopsia del tejido del paciente y luego se le transplantan las células ya transformadas.
• Terapia génica germinal: se realizaría sobre las células germinales del paciente, por lo que los cambios generados por los genes terapéuticos serían hereditarios. No obstante, por cuestiones éticas y jurídicas, ésta clase de terapia génica no se lleva a cabo hoy en día.