Los avances de la medicina cada día dan más sorpresas en la batalla para combatir enfermedades sin cura, de alto riesgo o de manera preventiva. Nos referimos a la terapia genética, la cual se ha ido desarrollando para cambiar la vida de las personas.
También conocida como terapia génica o genoterapia, esta ha cambiado la forma de abordar las enfermedades genéticas, esto es, las transmitidas a través de los genes de padres a hijos, de forma que desde el nacimiento muchas personas sufren de problemas de salud.
Esta rama de la medicina ataca directamente la raíz de las enfermedades, modificando o reparando los genes de los pacientes. Es por ello que actualmente es considerada una de las mejores alternativas contra problemas de salud relacionados con la genética.
¿Qué son los genes? Genes y células
Para hablar de los genes primero hay que saber qué son las células. Estas no son más que los componentes básicos de todo ser viviente; forman los organismos vivos y todos los tejidos del cuerpo. El cuerpo humano está compuesto por billones de células.
Dentro de cada célula hay miles de genes que forman el material genético de cada individuo; estos se encargan de la producción de proteínas y enzimas. De esa forma es posible la formación de músculos, huesos y sangre, además de permitir procesos básicos del cuerpo.
Por herencia, pueden existir genes parcialmente incompletos o defectuosos que, desde el nacimiento o durante el desarrollo de la vida adulta, pueden mutar. La consecuencia de estos genes puede afectar el desarrollo normal del organismo, provocando enfermedades.
A esto se le conoce como trastornos genéticos, que, por lo general, no cuentan con una cura, más bien con un tratamiento de los síntomas. En este aspecto es donde la terapia genética surge para mejorar la calidad de vida de las personas afectadas.
¿Cómo funciona la terapia genética?
La terapia génica engloba las distintas técnicas de transferencia de genes o material genético que ayudan a prevenir o curar enfermedades de esta índole. En líneas generales, son procesos complejos que involucran distintas formas para reparar, cambiar o inhibir los genes dañados.
Actualmente existen distintas estrategias aplicadas en la genoterapia, donde la dificultad radica en que el material genético sea dirigido a las células específicas. Se pueden llevar a cabo dentro o fuera del cuerpo del paciente, dependiendo de la estrategia.
Estrategia Ex vivo
En la estrategia ex vivo las células que contienen los genes dañados son extraídas, para luego ser reparadas en un laboratorio y seguidamente volver a ser reimplantadas. Esto puede ser a través de una muestra de sangre, médula ósea o un tejido del paciente.
Para ello, los médicos especialistas utilizan “vectores” que son introducidos en estas células para luego multiplicarse y ser inyectadas nuevamente al paciente. Dentro del mismo, estas siguen multiplicándose y con el tiempo generan el efecto deseado.
Estrategia In vivo
Por otro lado, la estrategia In vivo proporciona directamente el gen corregido al paciente de manera que modifique su material genético. Esto se hace mediante “vectores” que son inyectados al paciente directamente.
Esta estrategia consiste en la producción de vectores en el laboratorio para luego ser inyectados al paciente y con el paso del tiempo obtener los resultados esperados.
Estrategia In situ
De igual forma, la estrategia in situ consisten en introducir un gen que repare los genes defectuosos; esto se hace inyectando vectores directamente al órgano defectuoso del paciente.
Una de las técnicas utilizadas en la estrategia in situ es el “bombardeo de partículas” o “vectores virales”; estos últimos son alterados genéticamente para cumplir su función.
Para entender mejor el funcionamiento de la terapia genética debemos conocer qué son los “vectores” y cómo influyen en las células.
¿Qué son los vectores en la terapia génica?
La forma en que los médicos pueden insertar los genes correctos a las células del paciente es a través de vectores; son medios diseñados genéticamente para administrar al gen defectuoso que causa la enfermedad o problema de salud.
Los vectores deben cumplir ciertos requisitos para poder ser utilizados en la genoterapia; un “buen vector” debe:
- Ser estable y que se pueda reproducir en el organismo.
- No producir una respuesta inmune.
- Servir de medio de transporte para la inserción de material genético.
- Actuar sobre las células que contengan los genes defectuosos específicos.
- Regular el gen terapéutico.
- Reducir al mínimo sus efectos secundarios.
Esto último se debe a que los vectores pueden ser virus; estos son capaces de suministrar material genético a las células, por lo que son utilizados para esta finalidad. Sin embargo, antes de ser utilizados son modificados para remover o reducir su capacidad infecciosa.
En general, los vectores que utilizan virus como medio de transporte se pueden clasificar en cuatro grupos:
- Herpesvirus: estos poseen material genético compuesto por ADN de doble cadena lineal, siendo útiles al permitir insertar en su genoma grandes cantidades de ADN. Su funcionamiento es de larga duración, presentando el inconveniente de que están asociados a alteraciones linfoproliferativas. Sin embargo, estos genes se eliminan del virus para mantener solo la replicación del mismo y el plásmido viral. Se utilizan en la estrategia in vivo del herpes simple (HSV).
- Retrovirus: comprenden una cadena sencilla de ARN que durante su ciclo vital se transcribe en una molécula de ADN bicatenaria. Estos solo pueden integrar en células con la capacidad de replicarse; sin embargo, se desarrollan en grandes cantidades y su expresión queda plasmada en la célula hospedadora por mucho tiempo.
- Virus adeno-asociados: poseen una cadena de ADN lineal de cadena sencilla, siendo pequeños y no autónomos. Los vectores a partir de este tipo de virus son capaces de expresarse a largo plazo en células no divididas. Así mismo, son no patógenos, por lo que en la mayoría de los casos no producen respuestas inmunes en los pacientes. Sin embargo, tiene una limitación en el tamaño del ADN recombinante por su naturaleza.
- Adenovirus: un conjunto de virus con ADN lineal de cadena doble que son más complejos y grandes que los retrovirus. Esta es su principal ventaja además de transferir de forma eficaz el material genético a una gran cantidad de células y tejidos. Sin embargo, el hospedador limita la duración de la expresión del nuevo gen.
En contraste con los vectores mencionados arriba, también existen vectores no virales, que son utilizados mediante las siguientes técnicas:
- Inyección directa del ADN o ARN: es un método económico, no tóxico en comparación con la utilización de virus. Sin embargo, la cantidad de la expresión genética dura poco tiempo en el paciente. Su persistencia también es durante un corto período, inyectando ADN o ARN puro circular y cerrado covalentemente.
- Bombardeo de partículas: es una técnica muy eficiente pudiendo aplicarse a través de estrategias tanto in vitro como in vivo. Básicamente se “bombardean” partículas mediante una descarga eléctrica de un instrumento o por un pulso de gas hacia el tejido con el gen defectuoso.
- Receptores de la célula diana: consiste en introducir material genético junto a moléculas que sean reconocidas por los receptores de la célula diana. Esto se debe a que los vectores de las técnicas anteriores pueden no llegar al gen objetivo, quedando diseminados por el organismo del paciente.
¿Cuáles son los beneficios de la genoterapia?
La principal finalidad de la terapia génica es mejorar la calidad de vida de las personas que sufren trastornos genéticos, los cuales llevan a problemas de salud o enfermedades. Muchas de estas patologías no cuentan con una cura.
Dicho esto, enfermedades como el cáncer y el SIDA son focos de investigación que la genoterapia busca curar con los nuevos descubrimientos.
Otro beneficio que ofrece la terapia genética es la posibilidad de atacar la raíz de las enfermedades. Esto se traduce en la posibilidad de conseguir una cura para enfermedades en vez te tratar los síntomas, por lo que se reducen los gastos económicos en tratamientos y medicamentos. Sin embargo, la terapia génica también implica un alto costo.
Así también, pueden aumentar la supervivencia de los pacientes, reducir la morbilidad y, en algunos casos, frenar la progresión de la enfermedad.
La terapia genética sigue en desarrollo
La factibilidad de la genoterapia se ha demostrado en enfermedades puntuales mediante el uso de vectores retrovirales para el tratamiento de inmunodeficiencia por déficit de ADA. Sin embargo, también ha sido asociada con efectos adversos en pacientes tratados.
Es por ello por lo que esta sigue en desarrollo en la actualidad, con propuestas de mejoras para aumentar su bioseguridad. Así mismo, el tratamiento de la hemofilia tipo B ha mostrado éxito hasta el punto de que se comercializa en el caso de la hipercolesterolemia por mutaciones.
En la actualidad, para que una compañía pueda lanzar al mercado un tratamiento de genoterapia debe primero ponerlo a prueba. La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) desde el 2017 ha aprobado tres productos de esta índole.
La FDA está comprometida con las compañías para acelerar el desarrollo a través de los análisis pertinentes, por los tratamientos innovadores que pueden salvar vidas.
Queda tiempo para conocer hasta dónde podrá llegar la terapia genética, pero no queda duda de que su investigación ha demostrado ser efectiva. Esta tiene el potencial de poder mejorar la vida de las personas con enfermedades heredadas por genética.
