Actualización sobre Terapia Génica en la Talasemia

• AUTOR : Raja JV, Rachchh MA y Gokani RH
• TITULO ORIGINAL : Recent Advances in Gene Therapy for Thalassemia
• CITA : Journal of Pharmacy and BioAllied Sciences 4(3):194-201, Jul-Sept 2012
• MICRO : Las talasemias son enfermedades hereditarias caracterizadas por síntesis reducida de una o más cadenas polipeptídicas de globina. El único tratamiento curativo disponible en la actualidad es el trasplante de médula ósea, con limitaciones. La transferencia de transgenes en células madre es eficaz en vectores oncorretrovirales y lentivirales. La terapia génica está en investigación, con resultados promisorios.

Introducción

Las talasemias son un grupo diverso de enfermedades hereditarias en las que las tasas de síntesis de una o más de las cadenas polipeptídicas de la globina se reducen. En general, cada individuo tiene 2 genes para globinas beta, uno en cada cromosoma 11, y un gen para globina alfa, en cada cromosoma 16, con los cuales produce hemoglobina del adulto alfa2beta2. Las talasemias se clasifican como alfa o beta dependiendo de la globina que codifica el gen afectado y, si bien la estructura de esta proteína es normal, su producción se encuentra disminuida, por lo que la alteración es cuantitativa. Cada tipo de talasemia puede, a su vez, clasificarse en menor, cuando la mutación se encuentra en heterocigosis, o mayor, cuando está presente en homocigosis. Mientras que la primera suele ser asintomática, la segunda habitualmente provoca anemia hemolítica congénita grave.

Los signos y síntomas de las talasemias dependen del tipo de enfermedad e incluyen hipoxia tisular grave, anemia hemolítica, hepatomegalia, hiperplasia eritroide y sobrecarga de hierro, entre otras. En cuanto a la etiología, las talasemias alfa habitualmente se producen por la deleción de uno o varios genes localizados en la rama corta del cromosoma 16 y se clasifican en cuatro tipos: hídrops fetal, si hay deleción de los 4 genes en forma homocigota; hemoglobina H con cuerpos de Heinz, en casos de deleción de 3 genes; rasgos de talasemia alfa, si hay deleción de 2 genes, y estado de portación si falta sólo un gen. En cambio, es raro hallar deleciones como causa de las talasemias beta, dado que ésta en general se debe a mutaciones puntuales en distintas secuencias codificantes del gen que generan defectos en la transcripción, traducción o del empalme de ARNm, con síntesis parcial, ausencia de síntesis o bien cualquiera de las dos, en ese orden. Las talasemias beta se clasifican en mayores, cuando se encuentra la mutación en homocigosis y generan anemia hemolítica congénita; intermedias, con ausencia de requerimiento de transfusiones, y menores.

Estrategias terapéuticas

El único tratamiento potencialmente curativo es el trasplante alogénico de médula ósea y, si bien su utilización por protocolos permite un prolongado tiempo libre de enfermedad, puede producirse enfermedad de injerto contra hospedero en forma crónica e, incluso, mortalidad relacionada con el trasplante. Otras estrategias que se utilizan son el diagnóstico prenatal y las transfusiones. Dado que es difícil hallar donantes con antígeno humano leucocitario similar y debido al mecanismo patogénico de las talasemias beta, éstas son ideales para evaluar terapias génicas con células madre hematopoyéticas autólogas o incluso células somáticas reprogramadas a células madre pluripotenciales.

En cuanto al tratamiento genético, es posible utilizar vectores oncorretrovirales para tratar algunas enfermedades monogénicas, pero los experimentos en ratones demostraron que la expresión génica de las globinas es baja y variable, aunque específica para el tejido. Algunas modificaciones posteriores de los vectores permitieron aumentar la expresión, pero no mejoraron su variabilidad, posiblemente debido al silenciamiento transcripcional que sufren muchos productos de este tipo de vectores. Los lentivirus, derivados del VIH, demostraron mayor estabilidad en su uso como vectores y generaron mayor expresión de varias cadenas de globinas in vivo. Se demostró eficacia de este modelo incluso en el tratamiento intraútero de fetos de ratón con la forma letal de talasemia alfa, pero la expresión declinó luego de 7 meses. En cuanto a la talasemia beta, los estudios en ratones revelaron mejoría con este tratamiento en casos con la forma intermedia y mayor, en cuanto a los niveles de hemoglobina, la histología de los glóbulos rojos y la esplenomegalia. Se postuló, además, que un régimen de trasplante con mieloablación parcial podría permitir quimerismo con efecto terapéutico en pacientes con talasemia beta. Otra estrategia eficaz en ratones fue la transducción de células madre con vectores lentivirales con globina gamma y metil guanina metiltransferasa, que alcanzó niveles terapéuticos que permitieron, incluso, resolver la anemia. A diferencia de los experimentos en ratones, la transfección de células madre humanas con estos vectores no fue tan eficaz.

Se ha demostrado que es necesario realizar modificaciones que otorguen mayor seguridad para evitar efectos genotóxicos y oncogénicos potenciales, riesgo inherente a la integración del material genético exterior. Un grupo que utilizó vectores lentivirales con expresión de globina beta humana y un aislador de cromatina como medida de seguridad generó expresión normal en las células eritroides in vitro, con restauración de la eritropoyesis y reducción de la apoptosis que se observa en la enfermedad. Estos resultados fueron replicados en ratones, por lo que podrían ser investigados en ensayos clínicos en el futuro. El uso de dedos de cinc mejoró la frecuencia de corrección de los genes y evitó la integración azarosa al genoma, efecto potencialmente tóxico, pero requiere transfección eficiente a los tipos celulares relevantes.

Algunas limitaciones de los vectores lentivirales abarcan la necesidad de alta eficiencia en la transferencia génica, la inserción en sitios no oncogénicos y la falta de conocimiento sobre el fenotipo correspondiente a cada mutación en la talasemia beta.

Los ácidos nucleicos peptídicos estimulan la recombinación en células de mamíferos mediante unión específica a un sitio y modificación de la estructura helicoidal, lo que provoca reparación del ADN. La cotransfección de éstos con fragmentos de ADN de donante generó la modificación de pares de bases en el sitio de una mutación habitual de talasemia, con restauración de la escisión de transcriptos.

Otro tratamiento en investigación es el uso de células madre pluripotenciales inducidas de tejidos diferenciados, que podrían ser corregidas por terapia génica y luego devueltas a los individuos, estrategia que produjo la curación de ratones con anemia falciforme.

En el caso de la talasemia beta, si bien se han descripto casi 200 mutaciones responsables, son 10 las que causan la gran mayoría de los casos a nivel mundial y, en general, afectan la escisión del intrón 1 o el 2. El uso del ARN pequeño nuclear y oligonucleótidos de cambio de escisión es capaz de corregir este defecto mediante el bloqueo de los sitios aberrantes de escisión y restablecer, así, la síntesis de la proteína, por lo que representan una estrategia promisoria. Su eficacia se ha demostrado en células madre y progenitoras eritroides de un paciente con talasemia por este mecanismo, donde la hemoglobina del adulto y el ARN de globina beta se incrementaron 25 veces luego del tratamiento. Estos resultados fueron replicados en ratones, en los que se observó aumento de la hemoglobina y del número y la calidad de las células eritroides in vivo.

Otra estrategia que parece útil es la corrección de los codones de terminación prematura con fármacos, que permitirían mejorar la síntesis de la proteína. Los aminoglucósidos reducen la precisión del pareamiento entre codones y anticodones, por lo que podrían generar que los ribosomas omitan estos codones de terminación; in vitro se demostró que son capaces de restaurar la producción de globinas beta.

Conclusión

Las talasemias son un grupo de enfermedades hereditarias caracterizadas por la síntesis reducida de una o más cadenas polipeptídicas de globina. En la actualidad, se tratan con trasplante de células madre hematopoyéticas y se realiza, además, diagnóstico prenatal y transfusiones. Sólo el trasplante de médula ósea es potencialmente curativo, pero tiene limitaciones.

Una estrategia terapéutica eficaz reside en la transferencia de transgenes en células madre, tanto mediante vectores oncorretrovirales como lentivirales, de los cuales estos últimos son superiores. Otros tipos de terapia génica que se encuentran en investigación, con resultados promisorios, son las células madre pluripotenciales inducidas, el cambio en la escisión y la lectura más allá de los codones de terminación prematura.

Ref : HEMATO.

Especialidad: Bibliografía - Hematología