Un modelo de línea germinal T4, en el que se basa la terapia génica de virus avanzada
Venigalla B. Rao; Víctor Padilla Sánchez, André Fokin y Jingen Zhou
Un virus modificado para matar bacterias, conocido como fago, puede transducir mucho más ADN en células humanas de lo que es posible con las tecnologías actuales. Esta capacidad podría conducir a importantes avances en las terapias celulares y génicas al permitir que se realicen cambios más complejos en las células en un solo paso.
El virus modificado puede transportar hebras de ADN de hasta 171.000 pares de bases de largo, unas 20 veces el mayor de los virus existentes utilizados en terapias génicas. Además de este ADN, puede transportar más de 1000 otras moléculas, como ARN y proteínas, dice Venigalla Rao de la Universidad Católica de América en Washington, DC.
“Podemos combinar todos estos elementos en una sola partícula, y podremos apuntar no solo a un tratamiento, sino también a una posible cura”, dice Rao.
Un número cada vez mayor de terapias involucran la modificación de células dentro o fuera del cuerpo, pero la entrega de los componentes necesarios a las células sigue siendo un gran desafío.
Por ejemplo, algunas personas tienen una afección que causa debilidad muscular progresiva, llamada distrofia muscular de Duchenne, debido a mutaciones en un gen de una proteína llamada distrofina. Los esfuerzos para desarrollar terapias génicas para esta afección se han visto obstaculizados por el hecho de que se requiere una longitud de ADN de aproximadamente 11,000 pares de bases para producir la proteína distrofina de tamaño completo, más de lo que cabría en los virus existentes.
En un experimento, el equipo de Rao introdujo el gen de la distrofina en células humanas que crecían en cultivo y mostró que las células producían la proteína en su tamaño completo.
En otro experimento, el equipo entregó múltiples moléculas a las células humanas a la vez, lo que les permitió modificar muchos genes, desactivar otros y hacer que cada célula produzca proteínas diferentes, todo al mismo tiempo.
El virus de entrega modificado se basa en un bacteriófago T4 que normalmente infecta solo ciertos tipos de bacterias. Gracias a los estudios realizados por el equipo de Rao y otros grupos de investigación, el virus T4 se comprende tan bien que puede modificarse y personalizarse significativamente.
En particular, el equipo de Rao agregó un recubrimiento que cubre las células humanas con el virus y, de esta manera, introduce su carga útil en el interior.
Estos virus modificados serán mucho más fáciles y baratos de fabricar que los virus que se usan actualmente en la terapia génica, dice Rao, porque no necesitan crecer en células humanas.
Sin embargo, Rao y sus colegas aún tienen que demostrar que los virus pueden usarse para administrar genes a las células del cuerpo, dice Jeffrey Chamberlain de la Universidad de Washington en Seattle, cuyo equipo está tratando de desarrollar terapias génicas para la distrofia muscular de Duchenne por mitosis. gen entre varios virus.
“Sin embargo, los datos preliminares son alentadores, y será interesante seguir la evolución”, dice Chamberlin. Hay una gran necesidad de sistemas adicionales que entreguen terapias génicas a diferentes células y órganos del cuerpo, dice.
Rao dice que podría tomar mucho trabajo extra lograr que el virus funcione bien en los cuerpos de las personas, pero cree que es posible. Inmediatamente, el virus modificado podría usarse para alterar células fuera del cuerpo para tratar a las personas.
Por ejemplo, algunos tipos de cáncer ahora se tratan modificando las células inmunitarias para atacar los tumores. Esto a menudo implica varios pasos: primero usar un virus para entregar un gen objetivo, luego realizar cambios adicionales entregando componentes de edición de genes por separado. El resultado es una mezcla de células que no tienen todos los cambios deseados, lo que las hace menos efectivas cuando se inyectan en una persona con cáncer.
La capacidad de entregar un gen objetivo y componentes de edición de genes en un solo virus mejoraría enormemente el proceso.
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