Diseñan la forma de prevenir la respuesta inmune a la terapia génica en ratones

Ratones cerca
UAM - Archivo
Publicado 04/09/2018 8:02:31CET

   MADRID, 4 Sep. (EUROPA PRESS) -

   Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Stanford, en Palo Alto, California, Estados Unidos, han demostrado que la terapia génica puede ser efectiva sin causar un efecto secundario peligroso común a toda terapia genética: una reacción autoinmune a la proteína normal, con la que el sistema inmunitario del paciente se encuentra por primera vez.

   Los científicos mostraron esto en un modelo de ratón que recapitula con precisión la distrofia muscular de Duchenne. Uno de cada 5.000 niños nace con esta enfermedad paralizante, que deja a los pacientes en silla de ruedas a mediados de la adolescencia y es típicamente fatal en la edad adulta temprana. Proviene de un defecto genético que priva a los músculos esqueléticos y cardiacos de una versión funcional de una proteína llamada distrofina.

   "La terapia génica está en la cúspide de convertirse en un enfoque convencional para tratar trastornos de un solo gen --explica Lawrence Steinman, profesor de Neurología y Ciencias Neurológicas y de Pediatría en Stanford--. Pero hay una trampa: si le das un gen que es una receta para una proteína normal a alguien con una versión defectuosa del gen, cuyo cuerpo nunca fabricó la proteína normal antes, el sistema inmune de esa persona provocará una reacción, en algunos casos, letal, para la proteína normal, como lo sería para cualquier proteína extraña. Creemos que hemos resuelto ese problema".

   Los hallazgos se describen en un estudio que se publica en la edición digital de este lunes en 'Proceedings of the National Academy of Sciences'. Steinman, quien tiene la cátedra George A. Zimmermann, es el autor principal del estudio. Otro de los autores principales e el científico investigador senior Peggy Ho.

   La distrofia muscular de Duchenne es el resultado de un único gen defectuoso, por lo que es un excelente candidato para la terapia génica en la que el gen defectuoso de un paciente se reemplaza con la versión correcta. Una forma de hacerlo es mediante la cooptación de virus, que son entidades simples expertas en infectar células y luego obligar a las máquinas reproductoras de todas las células invadidas a copiar sus propios genes virales. Para la terapia génica, los virus se modifican librándolos de genes no deseados, reteniendo los necesarios para la infectividad y agregando el gen terapéutico que se administrará a un paciente.

   El gen que codifica la distrofina es demasiado grande para que se suba a bordo de un virus generador de genes. Afortunadamente, una simple fracción del gen completo es suficiente para generar una versión razonablemente funcional de la distrofina, llamada microdistrofia. El gen abreviado se ajusta perfectamente a un vehículo de administración viral diseñado hace un tiempo por Jeffrey Chamberlaincoautor del estudio y profesor de Neurología, Medicina y Bioquímica en la Universidad de Washington, en Estados Unidos.

INDUCIR TOLERANCIA

   Sin embargo, aún existe el problema de la autoinmunidad. Para evitarlo, Steinman y sus colegas empalmaron el gen de la microdistrofia en un tipo diferente de vehículo de administración llamado plásmido. Los plásmidos son pequeños anillos de ADN que las bacterias intercambian a menudo entre sí para diseminar entre ellos rasgos importantes, como la resistencia a los medicamentos. El plásmido bacteriano particular que los científicos cooptaron normalmente contiene varias secuencias de ADN cortas --o motivos-- que el sistema inmunitario reconoce como sospechosas y para las cuales monta una respuesta fuerte.

   Pero hace algunos años, Steinman y algunos otros científicos de Stanford --incluidos Ho y el coautor del estudio William Robinson, profesor de Inmunología y Reumatología-- descubrieron cómo reemplazar esos molestos motivos de ADN con otro conjunto de secuencias de ADN que, lejos de exacerbar la respuesta inmune, la somete. Este plásmido inductor de tolerancia inmune se ha implementado en ensayos clínicos para dos afecciones autoinmunes diferentes, con resultados prometedores.

   Para el nuevo trabajo, los investigadores usaron un doble golpe para administrar terapia génica y protección contra la autoinmunidad a los ratones: administración viral del gen de la microdistrofia, seguido de la inducción de tolerancia a la microdistrofia asistida por plásmidos.

   Se inyectó el virus que porta la microdistrofia a ratones de 6 semanas de edad, una edad aproximadamente equivalente a la de un niño pequeño, en los que mediante bioingeniería se hizo que carecieran de distrofina funcional. Una semana después, se les dividió en tres grupos y se les administraron inyecciones semanales durante 32 semanas de una solución ficticia; la solución ficticia más el plásmido inductor de tolerancia ausente del gen de microdistrofina; o el plásmido con el gen de microdistrofia.

   Al final del periodo de 32 semanas, momento en el cual los ratones eran el equivalente humano de los adultos jóvenes, los que obtuvieron el plásmido cargado con microdistrofia tenían una fuerza muscular significativamente mayor y sustancialmente más fibras musculares productoras de distrofina; registraban niveles más bajos de sustancias químicas de señalización transmitidas por la sangre que transmiten mensajes inflamatorios entre las células inmunitarias, y tenían respuestas más débiles de los anticuerpos a partes normalmente inmunogénicas de la microdistrofia.

   "Todavía es temprano, esto fue, después de todo, un experimento en ratones, pero parece que podemos inducir tolerancia a una gran variedad de proteínas que antes eran inmunogénicas al insertar el gen de la proteína de interés en el plásmido --dice Steinman--. Hemos visto esto con el precursor de la insulina en personas que tiene diabetes tipo 1 y mielina en personas con esclerosis múltiple. Ahora, parece que el concepto también puede ser válido para la terapia génica".