Avances en terapia génica para enfermedades neurológicas hereditarias
Investigadores de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (Centro mixto UAM-CSIC) han conseguido mejorar la producción de vectores herpesvirales de tipo ‘amplicon’. Estos resultados abren una puerta a la terapia génica de enfermedades neurológicas hereditarias.
Los vectores herpesvirales de tipo ‘amplicon’ son partículas virales derivadas del Herpes Simplex 1 (HSV-1) que, al estar desprovistas del material genético del virus, tienen una toxicidad muy reducida y pueden ser empleados como vehículos para transportar genes terapéuticos al interior de células afectadas por una enfermedad. Sin embargo, su aplicación ha estado muy limitada, debido principalmente a las dificultades asociadas a su producción.
Avances en terapia génica
La producción de los vectores virales se realiza en unas células denominadas ‘empaquetadoras’, a las que se añaden los genes del virus para permitir la generación de las partículas víricas portadoras del gen terapéutico. La presencia de estos genes virales resulta tóxica para las propias células empaquetadoras, que acaban muriendo y por tanto limitando la cantidad de vectores producidos.
Iván Fernández-Frías
En un trabajo publicado en la revista de acceso abierto Molecular Therapy. Methods & Clinical Development, los investigadores Iván Fernández-Frías, Sara Pérez-Luz y Javier Díaz Nido, de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y el (Centro de Biología Molecular Severo Ochoa Centro mixto UAM-CSIC), han conseguido mejorar la producción y la pureza de vectores herpesvirales de tipo ‘amplicon’.
Sara Perez-Luz
“Como parte del trabajo, mejoramos más de cinco veces la producción de vectores tipo ‘amplicon’ portadores del gen completo de la frataxina, que podrían ser útiles para la terapia génica de la ataxia de Friedreich, una enfermedad neurológica hereditaria caracterizada por una atrofia de la médula espinal y degeneración progresiva del cerebelo”, detallan los autores.
Estos resultados son todavía insuficientes para su aplicación clínica, pero abren el camino para la generación de nuevas células empaquetadoras más eficientes, capaces de producir vectores herpesvirales de forma continua que permitan la producción de estos vectores para su uso terapéutico en humanos.
Estrategia doble
Los investigadores abordaron el problema de la producción utilizando dos estrategias complementarias. Por un lado, generaron células empaquetadoras que, al expresar una gran cantidad de proteína anti-apoptótica Bcl-2, resultan mucho más resistentes a la muerte celular durante el proceso de producción de los vectores virales. Por otro lado, suplementaron el medio de cultivo de las células empaquetadoras con una combinación de factores (antioxidantes, poliaminas y aminoácidos) que también favorecen la producción de vectores herpesvirales.
Esta potencial solución a los problemas asociados a la producción de vectores herpesvirales de tipo ‘amplicon’ significa un importante avance, ya que estos vectores presentan ventajas con respecto a otro tipo de vectores virales utilizados actualmente en pruebas de terapia génica.
Una de las ventajas radica en su capacidad para portar grandes moléculas de ADN: mucho mayor que la de ningún otro vector viral. “Mientras que en otros vectores virales empaquetamos ‘minigenes’, o versiones simplificadas de los genes terapéuticos, en los vectores herpesvirales podemos empaquetar los genes completos, con todos sus elementos reguladores fisiológicos, lo que asegura una correcta regulación de la expresión del gen una vez introducido en las células afectadas”, explica Díaz Nido.
“Por otro lado, las moléculas de ADN empaquetadas en los vectores herpesvirales permanecen como elementos independientes, y por tanto no estropean ni interfieren en la función de los demás genes del genoma celular. Otra ventaja importante es que estos vectores herpesvirales muestran una gran facilidad para entrar dentro de las neuronas y otras células del sistema nervioso, lo que les hace muy atractivos para la terapia génica de enfermedades neurológicas”, concluye el investigador
Centro Biologia Molecular Severo Ochoa
_____________________Referencia bibliográfica:
Fernández-Frías I, Pérez-Luz S, Díaz-Nido J. (2020) Enhanced Production of Herpes Simplex Virus 1 Amplicon Vectors by Gene Modification and Optimization of Packaging Cell Growth Medium. Mol Ther Methods Clin Dev. 17:491-496.
Laboratorio de robótica para investigar enfermedades neurológicas