Eficacia y Perspectivas Futuras de la Terapia Génica con Plásmidos en la Enfermedad Cardiovascular

• AUTOR : Williams P, Kingston P
• TITULO ORIGINAL : Plasmid-Mediated Gene Therapy for Cardiovascular Disease
• CITA : Cardiovascular Research 91(4):565-576, Sep 2011
• MICRO : A pesar de los diversos avances terapéuticos, la enfermedad cardiovascular es la causa más común de muerte en el mundo desarrollado. Es probable que en el futuro, si se obtienen progresos en la terapia génica, la transferencia de ácidos nucleicos con fines terapéuticos sea una opción estándar de tratamiento.

Introducción

A pesar de los diversos avances terapéuticos, la enfermedad cardiovascular es la causa más común de muerte en el mundo desarrollado; por lo tanto, aún se requieren nuevos tratamientos para esta afección. Las enfermedades cardiovasculares representan un importante objetivo para la terapia génica (TG) clínica. Los virus recombinantes se han utilizado para la transferencia de genes en la mayoría de los estudios clínicos; sin embargo, los beneficios de la transferencia genética mediada por adenovirus son limitados, debido a las respuestas inflamatorias, la escasa duración de la expresión transgénica y los efectos adversos graves luego de la administración del vector viral. Los vectores no virales ofrecen menos riesgos que los virus y numerosos estudios preclínicos han demostrado la eficacia de la transferencia genética terapéutica no viral en los tejidos cardiovasculares.

Los plásmidos como vectores para la TG

Los plásmidos utilizados en la TG por lo general contienen un gen de resistencia a antibióticos regulado por un promotor procariota, un origen de replicación procariota para la propagación del plásmido, un casete de expresión que contiene un promotor para iniciar la transcripción del transgén, el propio transgén que codifica la proteína terapéutica y una señal de poliadenilación, requerida para la exportación nuclear del ARN mensajero.

En comparación con los virus recombinantes, los plásmidos son más simples de construir y pueden reproducirse en grandes cantidades. También poseen un excelente perfil de seguridad, prácticamente sin riesgo de oncogénesis -ya que la integración genómica es muy ineficiente- e inmunogenicidad relativamente baja. Los plásmidos pueden acomodar grandes segmentos de ADN genómico, son fáciles de manipular y permanecen estables a temperatura ambiente durante largos períodos. La limitación principal de los plásmidos es la baja eficiencia de transferencia genética.

Estudios clínicos para la TG cardiovascular mediada por plásmidos

Terapia angiogénica

Las intervenciones quirúrgicas y basadas en catéteres permiten la revascularización en la mayoría de los pacientes con enfermedad coronaria sintomática (ECS) o enfermedad arterial periférica (EAP); sin embargo, una proporción significativa de pacientes no pueden ser sometidos a estas técnicas y cuentan con pocas opciones de tratamiento. La angiogénesis terapéutica pretende aumentar la perfusión del tejido isquémico mediante la generación de nuevos vasos circulatorios. Para la EAP, el objetivo consiste en aliviar el dolor asociado con la claudicación intermitente o en reposo, acelerar la cicatrización de las úlceras isquémicas y prevenir las amputaciones. Por su parte, la angiogénesis coronaria está destinada a mejorar la angina de pecho y, en ocasiones, a optimizar la contractilidad del ventrículo izquierdo.

Factor de crecimiento del endotelio vascular

La familia del factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF [vascular endothelial growth factor]) consta de cinco miembros: el VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D y el factor de crecimiento placentario. El VEGF-A es el principal regulador de la angiogénesis, ya que se ha observado que la eliminación de un solo alelo de este gen es letal en ratones debido a la vasculogénesis deficiente. Un grupo de investigadores evaluó la transferencia genética intraarterial en el sitio de la angioplastia. Los pacientes recibieron una infusión del plásmido de VEGF (pVEGF-A165, en forma de liposomas), un adenovirus que expresaba VEGF o placebo. El tratamiento fue bien tolerado, sin efectos secundarios graves. El criterio principal de valoración -la vascularidad, evaluada por angiografía- mejoró en ambos grupos de tratamiento.

Factor de crecimiento de hepatocitos

El factor de crecimiento de hepatocitos (HGF [hepatocyte growth factor]) es una proteína con capacidad angiogénica y antifibrótica. Se ha observado que este factor se encuentra disminuido en los vasos de las extremidades en los pacientes con EAP. En un estudio japonés de fase III, 40 pacientes fueron aleatorizados para recibir 8 mg del plásmido que expresa el HGF (pHGF) o placebo. A las 12 semanas de seguimiento, el criterio principal de valoración -dolor en reposo o el tamaño de la úlcera isquémica- mejoró significativamente en el grupo tratado con pHGF; no se observaron efectos adversos.

ECS

La experiencia clínica de la terapia angiogénica mediada por plásmidos para los pacientes con ECS se limitó a los estudios que evaluaron el VEGF. En el primer trabajo, 5 pacientes con angina de pecho grave y ECS de múltiples vasos recibieron 125 µg de pVEGF-A165 por inyección intramiocárdica en la cara anterolateral de ventrículo izquierdo en una minitoracotomía. No se detectaron problemas de seguridad y todos los pacientes que presentaban síntomas obtuvieron beneficios, con algunas mejorías en las medidas objetivas de isquemia. Esta experiencia se extendió a otros 15 pacientes (los últimos 10 sujetos recibieron 250 µg del plásmido) con iguales resultados promisorios. Sin embargo, estos estudios presentaron algunas dificultades: en primer lugar, fue difícil identificar de manera apropiada las aéreas miocárdicas de isquemia por ser tratadas. En segundo lugar, el procedimiento invasivo -la toracotomía- puede ejercer un efecto placebo sustancial, pero se consideró poco ético incluir un grupo placebo. El primer problema condujo al desarrollo del sistema NOGA, que se ha utilizado en los ensayos clínicos más recientes de TG angiogénica de miocardio. En este sistema, se coloca un catéter, que tiene un sensor en la punta, en forma percutánea en el ventrículo izquierdo y mediante la determinación de la ubicación del catéter por un campo magnético -lo que permite medir la contractilidad- se crea un mapa electromecánico tridimensional del corazón; simultáneamente, se pueden medir las señales eléctricas endocárdicas, que se correlacionan con la isquemia. Esta técnica identifica, con la misma precisión que la ecocardiografía de estrés y la tomografía computarizada con emisión de fotón único (SPECT), las áreas del miocardio que pueden ser tratadas.

Diversos estudios de fase II han utilizado el sistema NOGA y un catéter de inyección percutánea para administrar el pVEGF. En el estudio Euroinject One fueron aleatorizados 80 pacientes para recibir la inyección intramiocárdica de 500 µg de pVEGF-A165 o el plásmido placebo. A los 3 meses no se detectaron modificaciones en el criterio principal de valoración -defectos en la perfusión miocárdica-; sin embargo, se sugirió una mejoría en la contractilidad miocárdica en el grupo tratado con pVEGF.

Mejoras en la transferencia genética mediada por plásmidos

La transferencia de genes ineficiente es el principal problema de la TG mediada por plásmidos. Según los investigadores, esto podría deberse a diversas barreras que existen entre la introducción del vector y la producción de la proteína terapéutica: en primer lugar, cuando se introduce de forma sistémica, el ADN plasmídico (pADN) es degradado por las nucleasas séricas y eliminado por hígado; en segundo lugar, para la TG cardiovascular, los órganos blanco tienen un endotelio vascular continuo, relativamente impermeable; en tercer lugar, los plásmidos no cuentan con mecanismos que faciliten su movimiento a través de las membranas celulares; cuarto, después de entrar a la célula, los plásmidos deben evitar las nucleasas lisosomales y citoplasmáticas, antes de poder localizarse en el núcleo; en quinto lugar, la entrada al núcleo, a través de complejos de poros nucleares, es lenta e ineficiente, en células no mitóticas y, por último, los plásmidos pueden persistir de forma extracromosómica en las células quiescentes, pero se pierden rápidamente en las células en división. Cuando se produce la persistencia episomal, los plásmidos son susceptibles al silenciamiento transcripcional, lo que limita la duración de la expresión del transgén. De todos modos, hay diversas herramientas que podrían mejorar la eficacia de la transferencia genética: las técnicas físicas y los elementos transportadores, como los liposomas catiónicos o la electroporación, podrían ayudar a la localización y la entrada del pADN en las células blanco, evitando, al mismo tiempo, la degradación lisosomal y citoplasmática. Por su parte, la incorporación de señales de localización nuclear puede ayudar al tráfico intracelular, y la optimización del promotor y del potenciador (enhancer) puede incrementar la expresión del gen específicamente en las células blanco y reducir la expresión en los otros órganos.

Futuro para la TG cardiovascular mediada por plásmidos

Según los autores, los resultados clínicos de la TG cardiovascular no viral obtenidos hasta el momento no son promisorios. Sin embargo, las ventajas de la transferencia genética libre de virus hacen que esta opción continúe siendo interesante para el desarrollo de técnicas nuevas. Además, existen diversos mecanismos que podrían mejorar la capacidad de la transferencia genética mediada por plásmidos para inducir la expresión de proteínas terapéuticas en los tejidos cardiovasculares. No obstante, hasta el momento casi ninguna de ellas fue aplicada en el ámbito clínico. Los investigadores sostienen que es imperativo que estos problemas técnicos se solucionen en la próxima generación de estudios clínicos, ya que los reiterados fracasos en los ensayos probablemente limiten la inversión a largo plazo en este tipo de terapias.

Hasta el momento, todos los estudios sobre la TG cardiovascular no viral han evaluado la angiogénesis; esto representa un objetivo claro, especialmente para la población que no puede recibir terapias alternativas y en quienes la expresión genética a corto plazo puede ofrecer un efecto terapéutico a largo plazo. Sin embargo, hay otras enfermedades que podrían ser tratadas una vez que la TG no viral haya alcanzado cierta eficacia clínica.

Los autores refieren que la secuenciación del genoma humano ha dejado a los médicos con gran cantidad de secuencias de ADN potencialmente terapéuticas para diversas afecciones. Es muy probable que en el futuro, si se obtienen progresos en la TG en el sistema cardiovascular, la transferencia de ácidos nucleicos con fines terapéuticos sea una opción estándar de tratamiento. Estos progresos deberían estar relacionados con la optimización en la administración y la expresión genética -lo que requiere la determinación de la mejor modalidad de transferencia genética (viral o no viral)- y con la determinación del gen más eficaz para cada propósito clínico. Si bien son muy esperados los resultados de diversos estudios clínicos, aún hay muchos obstáculos que superar antes de que la TG vascular pueda convertirse en una realidad clínica, concluyen los investigadores.

Especialidad: Bibliografía - Cardiología