Es probable que la terapia génica se convierta en una herramienta importante en la lucha contra las enfermedades raras pediátricas, especialmente las que derivan de la alteración de un solo gen. Este es el caso del síndrome de Rett (RTT), causado por la pérdida de función del MECP2, un gen involucrado en el control de la transcripción de diferentes genes, cuya función es crucial en las neuronas. La pérdida de actividad del MECP2 conduce a la alteración de las funciones motoras en los niños y a la reducción de su esperanza de vida.
Un artículo publicado por Sarah Sinnett et al. se ha centrado en la terapia génica en modelos animales con RTT, describiendo los esfuerzos y los logros obtenidos por la inserción del MECP2 humano en el genoma de ratones privados de él. El afinamiento de un buen experimento de terapia génica es a menudo laborioso, debido a algunos inconvenientes estrictamente relacionados con esta técnica, como bien descrito por los autores del estudio.
Resultados e inconvenientes de la primera generación de AAV9
El primer obstáculo a superar reside en la elección de un vector adecuado para el transporte del gen exógeno al genoma celular. El vector generalmente es un virus modificado para no ser patógeno. Además, el virus puede difundir el gen terapéutico a través de todo el cuerpo o puede mostrar un tropismo, es decir, una especificidad, para un tejido diana. Los investigadores eligieron una cepa de Virus Adeno Asociado (AAV9) con un alto tropismo para las células neuronales.
Se trataron dos grupos de ratones con AAV9 que portaban el gen MECP2: un grupo sano wild-type como control y un grupo sin el MECP2 que mostraba síntomas similares al RTT como una vida corta y una marcha anormal. La llamada primera generación de AAV9 fue diseñada para llevar el MECP2 en la cápside con el fin de insertarlo en el genoma de las células de ratones. El AAV9 se inyectó por vía intravenosa, pero de esta manera la mayoría de los virus infectaron las células del hígado en lugar de llegar a las neuronas, debido a la presencia de la barrera hematoencefálica que actúa como un escudo alrededor del cerebro. Como consecuencia, los ratones sí tuvieron una mejoría en la duración de la vida, pero el hígado mostró altos niveles de marcadores, como la alanina aminotransferasa (ALT), lo que indica una alta toxicidad.
Entonces, los investigadores decidieron cambiar la ruta de administración del AAV9 e inyectaron los virus directamente en el cerebro, en el líquido cefalorraquídeo (LCR). La duración de la vida de los ratones tuvo un aumento del 47%, sin embargo, ellos continuaron mostrando un deterioro de las funciones motoras: esta aparente contradicción fue causada por la sobreexpresión del MECP2 en el cuerpo de los animales. Tanto la sobreexpresión del MECP2 como su falta de expresión condujeron al mismo fenotipo, por lo que el problema fue que la expresión de MECP2 no estaba regulada.
Resultados e inconvenientes de la segunda generación de AAV9
Para superar la falta de regulación génica, se creó una segunda generación de AAV9. Los investigadores agregaron algunos elementos génicos de control cerca del MECP2 para modular mejor su expresión en las células transducidas. Dichos elementos reguladores ayudaron a controlar la expresión del MECP2 y permitieron obtener buenos resultados al inyectar una dosis viral 10 o 100 veces más baja que la primera generación de AAV9. Este fue un buen logro porque una menor dosis de virus significaba una menor expresión del MECP2, lo que conducía a un menor número de problemas motores en los animales, ya que el transgén no se sobreexpresó como pasaba con los AAV de primera generación.
Los principales resultados obtenidos fueron el aumento de la esperanza de vida, un aumento en el peso corporal, una disminución de la toxicidad para el hígado y una cierta mejoría en las funciones motoras. En cualquier caso, a pesar de los buenos resultados obtenidos, la segunda generación de AAV no fue capaz de revertir permanentemente los síntomas de RTT en los ratones, y la duración de la vida fue aún más corta con respecto a los animales wild-type.
Consideraciones finales
A pesar de los resultados alentadores obtenidos hasta ahora con la administración del gen MECP2 humano en ratones con síntomas de RTT, se necesitarán muchos esfuerzos para mejorar la seguridad y la eficacia de este método de terapia génica. Se debería desarrollar una tercera generación de vectores virales para aumentar los beneficios terapéuticos inyectando dosis virales tan bajas como sea posible. Además, será necesario realizar experimentos en modelos animales superiores como los perros antes de pensar en llegar a la fase clínica en humanos. En conclusión, la terapia génica es otra opción terapéutica prometedora contra las enfermedades raras monogénicas.
Referencia:
Sinnett S.E. et al. Improved MECP2 Gene Therapy Extends the Survival of MeCP2-Null Mice without Apparent Toxicity after Intracisternal Delivery. Mol Ther Methods Clin Dev. 2017 Apr 19;5:106-115.
La elaboración de este post ha sido financiada por el proyecto PI15/01082, integrado en el Plan Nacional de I+D+I y cofinanciado por el ISCIII – Subdirección General de Evaluación y Fomento de la Investigación Sanitaria – y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).
