UNA TERAPIA GENÉTICA ELIMINA EL ADN DEL VIH DE LAS

UNA TERAPIA GENÉTICA ELIMINA EL ADN DEL VIH DE LAS CÉLULAS
INFECTADAS Y HACE RESISTENTES AL VIRUS A LAS NO INFECTADAS
Esta técnica de curación aún se encuentra en las primeras fases de
investigación y deberá superar muchos retos antes de poder utilizarse para
tratar a seres humanos
Miguel Vázquez - 07/04/2016
Un equipo de investigadores ha presentado los resultados de un
estudio en el que se emplearon técnicas de ingeniería genética para
eliminar el ADN del VIH que estaba insertado en el material genético
de las células infectadas. Esta misma técnica permitió modificar
células no infectadas para hacerlas resistentes al virus. Los
resultados han sido publicados en Nature Scientific Reports.
El VIH pertenece a la familia de los retrovirus. Esto significa que su
material genético consiste en ARN, que primero transforma en ADN
(gracias a la enzima transcriptasa inversa) y posteriormente inserta
este ADN en el material genético de las células CD4 que ha infectado
(gracias a la enzima denominada integrasa). Cuando estas células
infectadas no están activadas, el virus no se replica en su interior y,
por lo tanto, no pueden ser detectadas por nuestro sistema
inmunitario y constituyen el reservorio donde el VIH puede
mantenerse incluso cuando se toma una terapia antirretroviral.
Para eliminar este reservorio viral se han propuesto varias
alternativas, como la denominada “kick and kill” es decir, la
estrategia de activar las células durmientes y acabar con esas células
infectadas, protegiendo al resto de células para evitar que se
infecten por el VIH que ha salido del reservorio. Como ejemplo de
este enfoque estaría el uso del fármaco vorinostat. Otra alternativa
propuesta pasa por hacer justo lo contrario, intentar evitar que se
produzca la salida del VIH de esos reservorios, retrasando el
desarrollo y maduración de las células inmunitarias, empleando por
ejemplo inhibidores del receptor de la muerte celular programada,
PD-1.
El estudio realizado en esta ocasión explora una tercera vía: una
terapia para eliminar el material genético del VIH en las células
infectadas. Esta estrategia, a pesar de ser considerada muy
prometedora, resultaba técnicamente muy compleja. Por este
motivo, el trabajo realizado por este equipo de investigadores
supone un importante paso en el desarrollo de una posible terapia
curativa de una elevada especificidad (para acabar únicamente con
el ADN del VIH) y sensibilidad (para actuar sobre una elevada
proporción de células infectadas).
Los autores emplearon un método en el que se combinaban dos
mecanismos de acción. El primer módulo consistía en el uso de ARN
guía (ARNg), cuyo objetivo es detectar los dos extremos del genoma
del VIH en el ADN celular. El segundo módulo es una enzima nucleasa
–denominada Cas9– que se encargaría de eliminar el material
genético del virus, reemplazándolo por otro ADN distinto, con genes
capaces de hacer que la célula pueda producir estos ARNg y Cas9.
Los autores emplearon un vector lentivirus para transportar el ARNg
y el Cas9 e infectaron con él a linfocitos-T in vitro. En su primer grupo
de experimentos emplearon un tipo de células denominadas 2D10,
creadas en el laboratorio y que contienen una secuencia genética del
VIH modificada para eliminar la mayor parte de los genes
responsables de la replicación, pero incluyendo un gen que codifica
una proteína fluorescente. De este modo, al ser estimuladas estas
células en lugar de partículas de VIH producen dicha proteína
fluorescente, lo que permite detectarla con técnicas fotográficas.
Se aplicó el vector con ARNg y Cas9 a las células y se comprobó que
produjeron una cantidad extremadamente baja de la proteína
fluorescente incluso tras ser estimuladas, lo que refleja que la
intervención había tenido éxito en la eliminación de la secuencia
modificada del ADN viral.
Al comprobar si la acción del vector viral extrayendo la secuencia del
VIH e insertando otra distinta tenía algún efecto negativo sobre la
salud celular, no se encontró ningún indicio de mutaciones
significativas en otros genes ni en la viabilidad o duración de la célula.
A continuación se comprobó si era posible infectar por VIH a célulasT que habían sido tratadas previamente con el vector lentivirus. Para
ello, una vez actuó el vector ARNg/Cas9 se seleccionaron cuatro
líneas de linfocitos-T: Una producía ARNg, pero no Cas9, otra Cas9,
pero no ARNg y las dos últimas producían tanto ARNg como Cas9,
pero una en más cantidad que la otra. Comprobaron que las células
que expresaban tanto ARNg como Cas9 eran más resistentes a la
infección. La línea celular que expresaba una mayor concentración
de ARNg y Cas9 mostró la mayor resistencia a la infección (1% de
células infectadas frente al 20-50% de las que expresaban
únicamente ARNg o Cas9).
Se observó que la expression de ARNg y Cas0 por parte de las células
disminuyó con el tiempo hasta desaparecer, pero los autores del
estudio afirman que como esos genes ya estaban integrados en las
células, éstas estaban protegidas frente a la infección.
Por último, se comprobó la capacidad del vector con ARNg/Cas9 para
eliminar la replicación del VIH en células procedentes de personas
infectadas. Para ello, se usaron células procedentes de cuatro
personas que tomaban terapia antirretroviral, pero con distintas
respuestas a la misma: El caso 1 tenía una carga viral baja y un
recuento elevado de CD4, pero un porcentaje bajo de CD4 (11%); los
casos 2 y 3 tenían una carga viral indetectable y un recuento elevado
de CD4 y el último caso, tenía una carga viral detectable (aunque
baja) y un recuento de CD4 muy bajo (53 células/mm3).
Estos linfocitos CD4 fueron cultivados en un tubo de ensayo con el
vector ARNg/Cas9 y posteriormente se comprobó la cantidad de VIH
en el fluido y en las propias células, en comparación con los cultivos
control procedentes de las mismas personas. Respecto a las células
control, las cultivadas con el vector lentivirus presentaban unos
menores niveles de la proteína p24 del VIH. Además, en los casos 1
y 2 se midió la proteína gag del virus y se observó un descenso del
92% y 56%, de forma respectiva.
Los resultados parecen prometedores, pero los autores señalan que
no todas las células fueron reparadas con esta terapia, lo que
significa que la terapia no llegó a todas las células o que sí lo hizo,
pero no consiguió eliminar el ADN viral y reemplazarlo.
Además, se vio que las variaciones genéticas entre las personas y las
cepas virales pueden influir en el efecto de la terapia, lo que sugiere
que probablemente sea necesario adaptarla en cada caso para
adecuarse a las características individuales de la persona infectada.
Según el equipo de investigadores, las conclusiones del estudio
demuestran que este enfoque es capaz de cubrir una elevada
proporción de células con VIH y eliminar de forma eficiente y segura
el genoma del VIH sin dañar el ADN celular. Además, también se
integra en células no infectadas, haciéndolas más resistentes a la
infección por el virus. Sin embargo, también advierten que hay
muchos obstáculos que deben superarse antes de poder
implementar esta terapia, entre ellas la gran diversidad genética del
VIH.
Por todo ello, aunque un estudio como este demuestra la viabilidad
de una técnica que hace pocos años habría sido considerada
imposible, aún queda mucho por hacer para que pueda convertirse
en una cura de la infección.
Fuente: Aidsmap/Elaboración propia (gTt-VIH)
Referencia: Kaminski R et al. Elimination of HIV-1 genomes from
human T-lymphoid cells by CRISPR/Cas9 gene editing. Nature
Scientific Reports 6, article 22555, early online publication.
doi:10.1038/srep22555. 2016.
grupo de Trabajo en tratamientos en VIH gTt, Barcelona, España