introducció

introducció
Abans de començar he d'agraïr la colaboració de totes les persones que m'han ajudat en l'elaboració del meu
treball. Entre aquestes persones s'hi troba principalment la meva tutora del treball, la srta. Viñallonga, els
investigadors en teràpia gènica a Barcelona, la sra. Cristina Fillat, la sra. Adela Mazo, el sr. Dominique
Gallardo, el director de l'associació de teràpia gènica a València, els sr. Gonzalo Hortelano, el qual em va
posar en contacte amb ells i tots el familiars i amics que han aportat un granet de sorra durant la meva
investigació.
El tema del meu treball és la teràpia gènica. Vaig escollir aquest tema perquè posteriorment m'agradaria
estudiar biologia i dins d'aquesta decantar−me per la genètica, ja que la trobo molt interessant i m'agradaria
treballar en posteriors investigacions.
A l'hora de fer aquest treball m'he trobat amb una sèrie de dificultats. Una d'elles ha estat el fet de que es
tracta d'un camp de la ciència molt nou, i per tant gairebé ningú no el coneixia, jo inclosa, i m'ha estat difícil
trobar la informació, encara que gràcies a la col·laboració de diverses persones he pogut continuar endavant.
Un altre problema ha estat, un cop aconseguida la informació necessària, la seva traducció, ja que gairebé tota
la informació que vaig aconseguir durant tots aquests mesos passats estava en anglès. Això és degut també a
que la major font d'informació ha estat internet. No ser major d'edat també m'ha suposat diversos
impediments, ja que no he pogut accedir a molts llocs on m'hagués agradat, com per exemple una
hermeroteca. A l'hora de la comprensió del tema he trobat dificultats, ja que jo no el coneixia i també perquè
hi ha molt vocabulari específic, el qual he intentat fer−lo comprensible. Aquest problema el vaig solucionar en
el seu moment anant a visitar a una investigadora en teràpia gènica a Barcelona. Em vaig desplaçar fins el seu
lloc de treball i em va explicar d'una manera molt extensa el significat de la teràpia gènica i molts conceptes
que anteriorment tenia creuats. Una vegada finalitzada la seva explicació em va ser molt més fàcil la selecció
d'informació.
A pesar de totes les dificultats anteriorment esmentades, l'elaboració del treball ha estat relativament fàcil, ja
que una vegada aconseguida la informació i traduïda només hem quedava la redacció. La composició d'un
esquema inicial no hem va suposar un gran esforç perquè tenia la informació ben catalogada.
HISTÒRIA DE La TERÀPIA GÈNICA
Passat
La deficiència ADA és una estranya malaltia genètica. El gen normal ADA produeix un enzim anomenat
adenosindesaminasa que és essencial per a la funció immune del sistema. Els pacients amb la deficiència
ADA no tenen còpies intactes d'aquest gen i las seves còpies deficients no produeixen la funcionalitat ADA.
Els nens amb deficiència ADA estan exposats a serioses i repetides infeccions. Una petita infecció vírica pot
plantejar una forta amenaça. Si la deficiència no és tractada, generalment els mata dins dels primers anys de
vida. Encara existeix un tractament per a reemplaçar ADA, la seva efectivitat és limitada. La deficiència ADA
es va seleccionar com la primera teràpia gènica per diverses raons: la malaltia és causada per un defecte en un
gen simple, la qual cosa augmenta la probabilitat de que la teràpia gènica tingui èxit. També, el gen és regulat
d'una manera simple, a diferència de molts altres gens que tenen una de complexa. Finalment, fins i tot petites
quantitats de l'enzim produït pel gen normal són clínicament beneficioses, mentre que grans quantitats no fan
mal. Per tant la quantitat d'ADA produïda no necessita ser precisament regulada.
El primer protocol en la teràpia gènica es va iniciar al setembre de 1990. A una nena de 4 anys amb
deficiència ADA se li va aplicar una infiltració intravenosa del seu propi gen limfòcit T corregit. La utilització
1
de teràpia gènica en el tractament de la deficiència ADA es fa de la manera següent: Les cèl·lules blanques de
la sang (limfòcits T) es col·loquen en un cultiu de teixit en el laboratori i van ser tractades amb dos agents que
van estimular el seu creixement: interleukin−2 i un anticòs monoclonat. El gen normal ADA es va inserir en
els limfòcits T mitjançant un vector −un retrovirus de ratolí dissenyat per enginyeria genètica− el qual entra a
les cèl·lules i diposita el gen en el material genètic de cada cèl·lula. Una vegada les cèl·lules han estat
transduïdes amb èxit , es seleccionen i es fan créixer durant deu dies per a incrementar el seu número. Després
es tornen a introduir al pacient a través d'una vena en un procés que s'assembla a una transfusió sanguínia.
Aquest procés −extracció d'una cèl·lula T, correcció en el laboratori i reinfusió en el pacient− es prepara cada
6 o 8 setmanes durant els deu primers mesos de l'estudi. Després les infusions es continuen aplicant a intervals
de 6 a 12 mesos.
La nena s'havia tractat anteriorment amb una teràpia de reimplant d'enzims durant dos anys, però després
d'una millora inicial, que va durar quasi tot el primer any, la quantitat de cèl·lules T va disminuir, patia
infeccions amb freqüència i al començament del tractament de la teràpia gènica, era al·lèrgica. Durant els
següents deu mesos, se li van aplicar set infiltracions més en un interval d'un a dos mesos (juntament amb les
injeccions setmanals de PEG−ADA). Degut a la millora en les seves funcions d'immunitat, les seves
condicions clíniques i un número significant de cèl·lules T en la seva circulació (aproximadament un
20%−25%), es va deixar d'aplicar el tractament de teràpia gènica durant sis mesos i després es va començar un
programa de manteniment en el qual se li van aplicar infiltracions a intervals de 3 a 5 mesos.
Una altra pacient, una nena de 9 anys, va començar el tractament al gener de 1991. Se li van practicar 11
infiltracions de cèl·lules T amb un gen corregit. Ambdues pacients es mantenen amb injeccions setmanals de
PEG−ADA.
Les dades del protocol indiquen que la teràpia va ser clínicament útil. Ambdues pacients van millorar en les
seves condicions clíniques després d'aplicar−lis la teràpia gènica. Les dues van a escoles i ara no pateixen més
infeccions que les normals. No han patit efectes secundaris de les infiltracions de cèl·lules ni tampoc no se
n'han detectat per la presència del gen ADA.
Dades del pacient 1 mostren que la població de cèl·lules T amb deficiència ADA tenen una vida mitja de 30 a
35 dies. L'anàlisi PCR i l'activitat de l'enzim ADA en la cèl·lula mononuclear, mostren que la vida mitja de
supervivència de la cèl·lula T amb ADA corregit és molt més gran, potser de 3 a 5 vegades més elevat. La
fracció de cèl·lules T extretes i examinades de sang fresca, va demostrar un creixement uniforme del nivell
d'ADA durant els primers 10 mesos del tractament, començat sota un 1% i arribant a quasi un 25% després de
vuit infiltracions. Aquesta quantitat es va mantenir durant els sis primers mesos sense tractament. Encara que
aparentment ambdues pacients sembla que estiguin millorant, encara existeix una preocupació clínica.
Present
Actualment s'han iniciat assaigs clínics o s'estan finalitzant assaigs preclínics, utilitzant principalment vectors
retrovírics, per a altres malalties monogèniques hereditàries, que també es manifesten en cèl·lules produïdes
per la medul·la òssia. Exemples de aquestes són la malaltia granulomatosa crònica, malalties de dipòsit
lisosòmic com la de Gaucher, hemoglibinopaties con les talasèmies i diversos quadres limfocítics.
Recentment s'han introduït assaigs clínics de teràpia gènica per a trastorns d'origen adquirit que afecten a
cèl·lules provinents de la medul·la òssia, com diversos tipus de càncer (leucèmies, limfomes, entre d'altres), la
SIDA i depressió medul·lar induïda per quimioteràpia.
Hi ha també una teoria bastant important la qual s'està tractant de dur a terme i és molt més arriscada. Aquesta
és fer teràpia gènica en el cervell, en aquest cas s'ha de tenir en compte quin tipus de virus s'ha d'utilitzar, ja
que les neurones, per ser les úniques cèl·lules que no es multipliquen i moren, han de ser tractades d'una
manera més curosa i amb un virus que tingui un percentatge bastant baix d'activació. És així com la teràpia
2
gènica que s'està realitzant en el moment amb un virus anomenat retrovirus, no serveix per a fer−se en el
cervell, ja que aquest per a infectar la cel·lular amb el corresponent gen, necessita que la cèl·lula s'estigui
reproduint, i com les neurones madures no es reprodueixen, s'ha d'utilitzar el virus herpes simplex. Aquest no
només infecta la neurona sinó que permet que gens estranys s'incorporin fàcilment al seu DNA, sense la
necessitat que la neurona es reprodueixi. El que s'ha de tenir en compte és que el virus es queda latent en la
neurona sense necessitat d'afectar−la, però s'ha de tenir molt de compte ja que pot activar−se per motius
d'estrès o per factors externs. Fora d'aquest cas, l'herpes simplex té l'avantatge d'estar compost per 70 gens, la
qual cosa el fa capaç de portar un gen més llarg a una neurona, i per si fos poc ell es condueix per si mateix al
sistema nerviós el que fa que no hi hagi necessitat de ser injectat directament al cervell.
Totes aquestes especulacions són molt importants i el més probable és que molt aviat sortiran endavant,
només falta poc per a que tot es faci realitat.
El camp de la teràpia gènica ha madurat durant la última dècada. Ha cridat l'atenció de la indústria
biofarmacèutica, que ha començat a obrir−se camí a la teràpia gènica. Això és crític degut a que al final
aquesta indústria portarà la teràpia gènica a grans poblacions de pacients.
Notícies d'actualitat
EL PAIS,nº 931. Divendres, 20 de novembre de 1998.
Resultats animadors d'una teràpia gènica contra dos tipus de càncer
Dos assaigs clínics de teràpia gènica, un contra el melanoma i un altre contra el glioblastoma, han produït
resultats animadors en proves clíniques amb 20 pacients humans, segons un equip d'investigadors francesos
dirigit per David Klatzman, de l'hospital Pitié Salpétrière de París.
Els resultats clínics són els següents: dos dels quatre pacients de melanoma tractats amb la tècnica han mostrat
necrosi del tumor. Quatre dels dotze malalts de gliobasoma no han mostrat recaiguda detectable
radiològicament quatre mesos després del tractament. Tres d'ells han sobreviscut fins ara 15 mesos.
El tractament és complex. Comença per injectar en els tumors unes cèl·lules manipulades que porten uns virus
incapaços de multiplicar−se. Aquests virus contenen un gen suïcida. Quan les cèl·lules manipulades es fiquen
al tumor, el virus introdueix el gen suïcida en les cèl·lules canceroses.
Una setmana després, s'administra als pacients un medicament que normalment s'utilitza contra l'herpes.
Aquest fàrmac és innocu per a les cèl·lules normals. I també ho és generalment per a les cèl·lules tumorals.
Però no per a aquelles que han incorporat en gen suïcida.
Aquest gen fabrica una proteïna que transforma el medicament antiherpes en un producte molt tòxic. Per tant,
les cèl·lules tumorals que contenen aquest gen moren enverinades. Segons els investigadors, els pacients,
responguin o no al tractament, manifesten una acceptable tolerància tant a les cèl·lules manipulades i
portadores del virus com al fàrmac transformat en tòxic pel gen suïcida.
Segons la societat francesa de biotecnologia Génopoïetic, els resultats d'aquests assaigs clínics preliminars
amb 20 pacients obren esperançadores perspectives per a la futura presentació d'un medicament amb efectes
contra alguns tipus de càncer.
Si es confirmés l'èxit, la tècnica seria també una de les primeres en utilitzar la teràpia gència amb èxit relatiu.
EL MUNDO Diumenge, 23 de gener de 2000.
3
La teràpia gènica, en entredit després de la mort d'un pacient
Una investigació descobreix nombroses irregularitats en un prestigiós centre.
CARLOS FRESNEDA. Corresponsal
ESTATS UNITS
Les teràpies gèniques, anunciades com la més ferma esperança de la medicina del segle XXI, acaben de patir
un duríssim revés als Estats Units.
La FDA, l'organisme que vetlla per la seguretat dels medicaments, va ordenar ahir la suspensió de tots els
experiments amb gens humans en un dels centres més prestigiosos del país, la Universitat de Pennsylvania,
sobrepresa per la mort d'un pacient que es va oferir com a un conill d'índies.
DIARIOMEDICO Dimecres, 30 d'agost de 2000.
Científics dels Estats Units desenvolupen una teràpia gènica per a revifar músculs cardíacs inerts.
Científics dels EE.UU. han desenvolupat un procediment de revasculatització genètica que permet augmentar
el flux sanguini en el cor de pacients greument malalts al revifar músculs cardíacs inerts.
L'equip d'investigadors, dirigit pel doctor Jeffrey Isner, professor de patologia a l'Escola de Medicina de la
Universitat de Tufts, en Boston (Massachusetts) ha injectat al cor dels pacients el gen responsable de la
producció del (VEGF), que estimula el creixement de nous vasos (angiogènesi) al cor.
DIARIOMEDICO Divendres, 22 de setembre de 2000.
L'eficàcia de la radioteràpia es potencia amb la teràpia gènica
Les noves tècniques de teràpia gènica poden potenciar l'acció de les radiacions contra el càncer, segons han
indicat un grup de delegats en la Conferència de la Societat Europea d'Oncologia i Radiologia Terapèutica que
es celebra aquests dies a Istanbul.
Matthey A. Spear, de la Universitat de Califòrnia a San Diego, ha assegurat que quan la teràpia gènica
s'utilitza en combinació amb la radioteràpia i la quimioteràpia pot millorar notablement els resultats dels
pacients de càncer.
DIARIOMEDICO Dijous, 7 de desembre de 2000.
Immunodeficiències congènites, candidates a la teràpia gènica
El tractament genètic sembla ser una via vàlida per a resoldre immunodeficiències congènites severes, de les
quals d'hemofília A i la immunodeficiència severa lligada a malaltia del cromosoma X1 inauguren la llista. La
teràpia transcariòtica és el primer sistema de teràpia gènica de cèl·lules somàtiques ex vivo no viral que s'ha
aplicat en humans i que ha començat a oferir dades positives.
Els resultats de dos assaigs clínics presentats durant la segona jornada de la Reunió Anual de la Societat
Americana d'Hematologia (ASH), que es celebra a San Francisco, Estats Units, semblen demostrar l'eficàcia
de la teràpia gènica per al tractament de immunodeficiències congènites.
Futur
4
Quin impacte tindrà la teràpia gènica en la pràctica mèdica del futur? Fins ara no molt, mentre que la tècnica
es dugui a terme com fins ara, on s'extrauen cèl·lules d'un pacient, el gen desitjat s'insereix, i la cèl·lula amb el
gen corregit es torna al pacient. Aquest procediment depèn molt de tecnologies especialitzades, és molt car,
requereix l'ús de molts científics i metges experts.
Les aplicacions de transferència de gens que els investigadors estan duent a terme asseguren que la teràpia
gènica s'aplicarà a una àmplia gama de malalties en els propers anys, però només milers, i no milions de
pacients poden ser tractats amb les tècniques actuals.
La teràpia gènica tindrà un gran impacte en la cura de la salut de la nostra població només quan es
desenvolupin vectors que puguin ser injectats directament en els pacients com medicaments tal com ho és la
insulina avui en dia. És necessari dissenyar vectors que ataquin a un tipus específic de cèl·lules, inserir la
informació genètica en un lloc segur en el genoma, i ser regulats amb senyals fisiològiques normals. Quan es
produeixin retroviralment, viralment i sintèticament vectors eficients d'aquest tipus o una combinació dels tres
llavors la teràpia gènica tindrà un impacte profund en la pràctica de la medicina.
Gràcies al coneixement actual de la informació del genoma humà sobre tota la llibreria d'informació genètica
de les nostres cèl·lules, la teràpia gènica probablement serà utilitzada no només per a curar malalties sinó
també per a prevenir molts desordres per mitjà de la subministració de gens protectors abans de que es
manifesti la malaltia. Encara que el potencial mèdic és brillant, la possibilitat d'abusar de les tecnologies
d'enginyeria genètica existeix, de manera que la societat ha d'assegurar−se de que la teràpia gènica s'utilitzi
només en tractaments de malalties.
La darrera meta dels investigadors d'enginyeria genètica és el desenvolupament de vectors que puguin ésser
injectats, que ataquessin cèl·lules especifiques resultaria una transferència genètica eficient i segura dins d'un
gran percentatge d'aquestes cèl·lules, s'inseririen en les regions apropiades del genoma , serien regulats per
l'administració d'agents o pels mateixos senyals fisiològics del cos. La seva fabricació seria més rentable i
curaria moltes malalties. Degut a que el nombre de cèl·lules podria estar en bilions, es necessitaria un número
elevat de vectors d'enginyeria genètica. Per quan esperem tenir un progrés significatiu en cadascuna d'aquestes
àrees? Els propers cinc anys ens portaran els èxits en teràpia gènica, és a dir, dades estadístiques significatives
de resultats d'un protocol de teràpia gènica en condicions clíniques d'un pacient. Dins d'aquest primer marc de
temps s'haurien de començar proves amb els primers vectors que puguin atacar teixits específics de manera
que l'expressió del gen del teixit específic s'haurà fet dins de les proves clíniques.
En un marc de temps de cinc a quinze anys a partir d'avui, s'espera que el número de productes de teràpia
gènica començarà un increment exponencial. Els primers vectors injectables arribaran a les proves clíniques i
la transferència de gens a teixits específics podrà ser possible en alguns casos. Més enllà d'aquest punt, la
nostra imaginació és el límit.
Teràpia gènica en la matriu
El Dr. W. French Anderson, qui el 1990 va realitzar els primers experiments de teràpia gènica en ésser
humans i el qual és conegut com el pare de la teràpia gènica, està considerant la possibilitat d'utilitzar
tècniques empalmant dos DNA diferents, per a que d'aquí uns anys es pugui intentar curar dos malalties
genètiques heretades en fetus.
La teràpia gènica experimenta, que comprèn la inserció de gens funcionals en el DNA d'un pacient per a
reemplaçar un de defectuós o que falta, ha estat duta a terme en aproximadament 2000 adults i nens. Però els
científics, físics i especialistes ètics han impedit que la tecnologia s'apliqui abans del naixement degut a
qüestions i interessos sense precedents.
Teòricament, si els procediments per a tractar la malaltia de la deficiència ADA i alfa−thalessemia tinguessin
5
èxit podrien alleujar una gran quantitat de necessitats, però també es podrien curar parcialment bebès amb
defectes profunds que d'una altra manera no haurien pogut ni néixer.
Això apunta a una nova frontera on la gent podria ser creada amb gens que afectarien no només a ells sinó
també als seus descendents, probablement durant moltes generacions futures.
El Dr. Anderson, director dels laboratoris de teràpia gènica en USC, va dir que ell està airejant aquestes
propostes precisament per a crear discussions. El que realment volia era tenir un debat públic sobre aquest
tema, hem de tenir en compte tots els riscos i beneficis.
D'alguna manera, el debat mèdic ha estat desviat cap a una política d'avortament (s'ha pres com un tema
d'avortament). Per una part, la prohibició federal contra la investigació en embrions ha impedit que
s'entenguin els passos en el desenvolupament fetal que podrien ser vitals per a la inserció efectiva de gens a la
matriu. El Dr. Anderson va dir que aquesta àrea del seu equip d'investigació, els qui s'han centrat fins ara en
animals, ha estat subvencionada per donacions privades.
També, el Dr. Jon Gordon, biòleg de la reproducció i genètica mèdica a l'escola de medicina M.T. Sinai, va
dir que el sentiment antiavortament podria ressaltar la teràpia gènica en la matriu com una alternativa a
l'avortament, per a fer front al confirmat defecte gènic prenatal.
Però Gordon, membre conseller del NIH, que revisa les propostes, va dir que l'avortament serà probablement i
durant molt de temps l'opció preferida per una dona que sàpiga que porta en ella un fetus amb un defecte
genètic. És millor, per a la dona, finalitzar un embaràs amb problemes i espera un futur embaràs normal.
Els dos procediments que el Dr. Anderson està proposant s'aplicaran després de que un test prenatal genètic
confirmi un gen defectuós en el fetus. Més enllà d'això, les tècniques difereixen radicalment i d'aquesta
manera aconsegueixen reaccions de metges experts.
El que provoca les preguntes més profundes és el que implica la injecció de material genètic directament en el
teixit d'un fetus en desenvolupament. La intenció d'aquest és alleujar un estrany desordre anomenat malaltia
de deficiència ADA. Això pot resultar en una deficiència del sistema immune tan profunda que el nen hauria
de viure en una bombolla plàstica antisèptica per a prevenir infeccions mortals.
Per a tractar la matriu, Anderson i els seus col·laboradors proposen injectar DNA en el fetus, amb el gen per a
l'enzim ADA, en el segon trimestre d'embaràs. En teoria, els investigadors diuen, que el material genètic
extern induirà una divisió ràpida en les cèl·lules fetals per a absorbir el gen, dotant el futur nen per a vèncer la
seva deficiència heretada.
Per això augmenta la possibilitat, tal com el Dr. Anderson i altres investigadors diuen, d'inserir algun gen
d'enginyeria en aquelles cèl·lules fetals que crearien esperma o ous permetent al gen artificial tenir la capacitat
de ser passat als descendents del pacient.
Encara que alguns experts discuteixen que alterar els gens humans per a la posteritat serà beneficiós, molts
s'oposen a aquest principi. El Dr. Donald Kohn va dir: No crec que la nostra generació tingui el dret de posar
DNA humà en un gen fins que sapiguem realment que no tindrà un efecte danyós.
El consell de responsabilitats genètiques, va criticar les noves propostes com amenaçadores i un pas cap a un
ús perniciós de la enginyeria genètica prenatal per a crear bebès de disseny.
En una declaració es va dir: Si aquesta primera proposta és acceptada, quant de temps passarà abans de que
qualsevol nen que no compleixi l'estàndard arbitrari de salut, de comportament o psíquic es vegi com
defectuós?
6
Altres metges experts discuteixen contra aquest procediment sobre les bases de que és innecessari, donat que
existeixen altres teràpies tal com el trasplantament de medul·la òssia.
El Dr. M. Louise Markert, pediatra immunològic en la universitat Duke i membre del NIH, va citar la
viabilitat d'una coneguda teràpia efectiva com a una raó per a considerar una altra malaltia com candidata per
a la primera teràpia genètica prenatal.
A l'altre procediment experimental sota consideració, els investigadors tractaran el desordre anomenat
alfa−thalessemia, el qual resulta en l'avortament degut a que el fetus no pot desenvolupar la proteïna vital de
la sang, l'hemoglobina.
Per a tractar aquest problema, els investigadors proposen extraure cèl·lules del fetus en les primeres vint
setmanes, afegir el gen a aquestes cèl·lules, i reimplantar−lo en el fetus. Les noves cèl·lules teòricament es
multiplicaran i potser acabaran amb la malaltia. Aquest procediment no sembla causar alteracions genètiques
que es passin a següents generacions.
Entre els assumptes manifestats sobre aquest enfocament està la perspectiva d'un èxit parcial − un risc que el
Dr. Anderson reconeix. Diu: El pitjor que podria passar seria ajudar a aquests fetus a néixer vius però amb
serioses anomalies.
Diversos membres del NIH que han revisar les propostes diuen que és necessari més investigació en animals
per a resoldre totes les qüestions abans de que es puguin admetre formalment.
Va dir Ruth Mackling, professora d'ètica mèdica a la universitat de medicina Albert Einstein: El que és
evident per als científics és que seria prematur iniciar aquests experiments deguts a que no hi ha suficients
dades d'animals.
CONCEPTES I OBJECTIUS
Abans de començar a definir el terme de teràpia gènica, faré una petita introducció per tal de facilitar la seva
comprensió.
Tots els éssers vius estan constituïts per cèl·lules, que són les seves unitats bàsiques. Estan formades per una
membrana plasmàtica, el citoplasma amb els orgànuls i el material genètic. En les cèl·lules animals i vegetals
aquest material genètic està envoltat per l'embolcall nuclear que, juntament amb el que hi ha dins, forma el
nucli. Al seu interior es troben el nuclèol i els cromosomes. Aquests últims estan formats per llargues cadenes
de DNA (àcid desoxiribonucleic), i aquest està constituït per gens, que són els que contenen la informació
genètica. Els àcids nucleics (DNA i RNA) són les biomolècules que contenen la informació necessària per tal
de sintetitzar totes les proteïnes d'un ésser viu.
La teràpia gènica és la branca de la enginyeria genètica basada en la introducció de material genètic a les
cèl·lules, per tal de curar malalties tant de caràcter hereditari com adquirit, o per dotar a les cèl·lules d'una
nova funció.
La teràpia gènica s'ha pogut endegar a partir de la identificació de les proteïnes, l'alteració o deficiència de les
quals origina una determinada malaltia. Es seu fonament consisteix en que la restitució de la funció correcta
d'aquestes proteïnes pot disminuir els símptomes o el desenvolupament de la malaltia. En comptes d'introduir
la proteïna terapèutica, a la teràpia gènica s'introdueix el DNA que la codifica.
Inicialment, aquesta teràpia tractava de corregir la deficiència genètica introduint a les cèl·lules gens normals
els quals realitzen la funció que no poden fer els defectuosos.
7
S'utilitzava només per al tractament de malalties causades per deficiències d'un sol gen. Posteriorment, es va
desenvolupar una altra modalitat de teràpia gènica, consistent en la introducció, en les cèl·lules del pacient,
d'un gen especialment dissenyat per aconseguir una nova funció en aquestes cèl·lules. Es va veure que a més a
més de les malalties causades per la deficiència en un sol gen, la teràpia gènica també té aplicacions en
malalties amb orígens diferents. En l'elecció de les malalties diana s'han de considerar factors tan importants
com l'elevada mortalitat o morbilitat, o l'existència tant d'una relació benefici−risc positiva com de teràpies
convencionals que no han estat satisfactòries.
En un principi, podem dir que la teràpia gènica es divideix en dues categories. La primera és la teràpia
aplicada a cèl·lules somàtiques que és la més utilitzada en humans, i l'altre és l'aplicada en cèl·lules germinals,
que no es considera en els éssers humans per qüestions ètiques, i que s'utilitza amb l'objectiu de millorar la
producció mitjançant la formació d'animals transgènics.
Per a la introducció del material genètic a les cèl·lules del pacient es requereixen uns vehicles anomenats
vectors de transferència. Els vectors són sistemes que ajuden en el procés de transferència d'un gen a la
cèl·lula, facilitant el lliurament i la biodisponibilitat intracel·lular d'aquest, de tal manera que pugui funcionar
correctament.
VECTORS DE TRANSFERÈNCIA GÈNICA
Per poder aconseguir que el DNA que volem introduir a la cèl·lula del pacient s'expressi correctament,
cal superar una sèrie de barreres. En primer lloc el DNA o el vector (vehicle) hauran de interaccionar
amb la membrana de la cèl·lula i haurà de ser capaç de penetrar al seu interior, procés que s'acostuma
a dur a terme mitjançant endocitosi. A continuació aquest complex DNA−vector haurà de traspassar la
membrana nuclear, procurant que els lisosomes no el degradin, per tal d'arribar al nucli de la cèl·lula.
Un cop allà podrà expressar−se.
Aquests vectors que ajuden a que el DNA arribi amb més facilitat al nucli de la cèl·lula poden ser virals i
no−virals, aquests últims es divideixen en mètodes físics o fisicoquímics.
Tenint en compte la seva funció, el vector ideal hauria de reunir una sèrie de característiques per tal de dur−la
a terme el millor possible. Ja que aquesta funció, com s'ha pogut comprovar, és la base per l'èxit de la teràpia
gènica, el mínim que s'ha de fer és procurar aconseguir un vehicle apropiat per al bon desenvolupament de la
seva finalitat. Aquest vector ha de poder ser destinat amb el major grau d'especificitat cel·lular possible a un
òrgan o teixit determinats. Ha de protegir el DNA que transporta al seu interior de les possibles degradacions
enzimàtiques que poden succeir durant el trajecte. Facilitar el lliurament del gen terapèutic a la cèl·lula és una
altra de les característiques que ha de tenir. L'expressió del gen ha de ser eficaç i a ser possible, no l'ha de
reconèixer el sistema immunitari ni generar respostes inflamatòries. Finalment, i el més important, ha de ser
segur pel pacient i l'entorn.
Vectors virals
Els virus són molt diferents de les cèl·lules, l'únic que tenen en comú és que també estan formats per proteïnes
i àcids nucleics, que tenen funció informativa.
Ells mateixos no duen a terme cap funció vital, per això el seu mitjà de supervivència és la infecció d'altres
cèl·lules. Per a poder entrar en contacte amb una cèl·lula abans han de superar les barreres que aquesta els hi
proporciona com la pell, la cutícula i els sistemes immunitaris. Quan ja ha pogut superar aquestes dificultats i
ha penetrat a dins de la cèl·lula, genera còpies d'ell mateix. A continuació es produeix la lisi de la cèl·lula i
surten a l'exterior per tal d'infectar unes de noves.
Retrovirus
8
Els retrovirus pròpiament dits són virus que contenen l'àcid nucleic RNA. Per dur a terme la infecció d'un
virus d'aquest tipus, en primer lloc és necessari que una proteïna de la seva càpsida interaccioni amb una altra
de la membrana de la cèl·lula que vol infectar. A conseqüència d'això, s'allibera el genoma RNA al
citoplasma. L'RNA mitjançant la transcriptasa inversa, genera l'anomenat DNA còpia que es trasllada al nucli
on s'integrarà al genoma de la cèl·lula infectada. A partir d'aquest moment s'anomena provirus a aquest DNA
víric, el qual s'expressa com un gen més i l'RNA que ha quedat a dins del citoplasma s'utilitza per a sintetitzar
proteïnes.
El provirus consta de dues regions anomenades LTR (long terminal repeat), que són els seus extrems i que
regulen l'expressió dels gens vírics. Entre aquestes dues regions es localitzen els gens gag, pol i env, que
codifiquen proteïnes estructurals del virus.
El vector retrovíric perd la seva capacitat de replicació en el moment en el qual se li extreu els seus gens (gag,
pol i env), els quals codifiquen per a proteïnes responsables de la síntesi d'àcids nucleics i components de
l'estructura viral. Després d'haver−los extret, en el genoma viral s'introdueix el gen terapèutic (1). Els gens
vírics han estat transferits cap a unes línies cel·lulars, anomenades cèl·lules empaquetadores (2). El vector
retrovíric infecta la cèl·lula mitjançant uns receptors específics, i , una vegada dins del seu citoplasma,
converteix l'RNA en DNA (3) que s'integrarà en el genoma de la cèl·lula (4) i així el gen expressarà el seu
producte terapèutic (5).
Una característica important d'aquesta mena de vectors de transferència és que les cèl·lules diana han de
presentar uns receptors específics per tal de que els retrovirus hi puguin penetrar. Cada tipus de retrovirus té el
seu receptor. Aquesta unió es realitza entre una proteïna de la càpsida del virus i el receptor.
Els retrovirus més utilitzats són els que es basen en els virus de la leucèmia murina, que es divideixen en dos
tipus: els retrovirus ecotròpics, que només infecten cèl·lules murines i els seus receptors corresponents són uns
transportadors d'aminoàcids bàsics i els retrovirus amfotròpics, que infecten cèl·lules humanes i murines i els
seus receptors corresponents són uns transportadors de fosfats.
Lentivirus
Els lentivirus són una mena de retrovirus, utilitzats com a vectors, que també tenen la característica de poder
introduir−se de manera estable al genoma de la cèl·lula hoste, com els retrovirus en general. El que tenen de
nou aquest tipus de vectors és que s'integren favorablement al genoma de la cèl·lula que està en divisió, però
també en la que no ho està. Això és un gran avantatge respecte dels altres vectors retrovírics. Això succeeix
gràcies a unes proteïnes que expressen aquests virus que tenen la capacitat d'interaccionar amb una
maquinària d'import nuclear que les transporta cap al nucli. Els primers vectors lentivírics desenvolupats són
els de la immunodeficiència humana (VIH)
Adenovirus
Els adenovirus són virus que contenen l'àcid nucleic DNA. Tenen forma icosaèdrica, i un diàmetre de 70nm.
Hi ha una àmplia varietat d'adenovirus, però els serotips utilitzats com a vectors són el 2 i el 5. La càpsida de
proteïnes d'aquests virus està composta per una molècula formada per tres polipèptids iguals. El seu genoma
està constituït per una doble cadena de DNA.
Quan l'adenovirus en disposa a infectar , el primer que succeeix és el reconeixement entre les proteïnes de la
càpsida del virus i la cèl·lula hoste. Després d'haver−se fixat a la superfície cel·lular, el virus s'introdueix per
endocitosi i el genoma víric arriba al nucli, on roman en situació extracromosòmica, és a dir, no s'integra en
els cromosomes cel·lulars. Després d'un temps, comença l'expressió dels gens vírics, els primerencs (E1 a E4)
i tardans (L1 a L5), en la qual es poden diferenciar dues etapes: la primera (abans de la replicació), també
anomenada etapa primerenca, en la qual s'expressen gens de proteïnes reguladores de la transcripció i
9
relacionades amb el control de la replicació del virus, i la segona, també anomenada tardana, en la qual
s'expressen els gens de les proteïnes estructurals de la càpsida. Aproximadament dos dies després de la
infecció es pot observar que s'han produït de mil a cinc mil partícules víriques per cèl·lula.
Com que la capacitat del genoma adenoviral per dirigir la producció d'altres adenovirus resideix a les
seqüències situades en E1, per produir el vector adenoviral s'eliminen aquestes seqüències i en el seu lloc es
situa en gen terapèutic (1). D'aquesta forma s'aconsegueix un vector adenoviral sense capacitat de replicació.
Per al seu creixement posterior s'utilitza una línia cel·lular complementària que conté aquestes seqüències en
el seu genoma. Per últim es produeix la interacció del vector amb la cèl·lula com ja s'ha explicat en el paràgraf
anterior (2).
Un aspecte positiu dels vectors adenovirals és que són molt segurs biològicament. Aquests són els més
eficaços en el moment de transferir un gen a la cèl·lula. Poden infectar moltes cèl·lules eucariotes, sense tenir
en compte les diferències de teixit ni de l'espècie a la qual pertanyen. Han estat infectades amb èxit amb
aquests vehicles: cèl·lules del sistema nerviós, cèl·lules epitelials (epiteli branquial) entre d'altres. L'eficàcia
d'aquests sistemes de transferència arriba a valors molt propers al 100%, aquest és un aspecte que no
s'aconsegueix amb cap altre vector. Com ja s'ha dit anteriorment, poden infectar cèl·lules tant en divisió o no.
Encara que tingui aquesta característica, degut a que el seu genoma no s'integra en el de la cèl·lula, l'expressió
del virus resulta transitòria en les que estan en divisió, mentre que es manté estable en les que no ho estan.
El principal inconvenient dels adenovirus com vectors de transferència in vivo és la resposta immunològica
que generen. Produeix una inflamació i la destrucció de les cèl·lules modificades, per tant això genera
l'impossibilitat de l'expressió del transgèn durant un temps, normalment setmanes.
Virus adenoassociats
Els virus adenoassociats (AAV) són virus que contenen l'àcid nucleic DNA. Pertanyen a la família dels
parvovirus que tenen la característica de no estar implicats en la causa de cap malaltia. Els serotipus 2 infecta,
de manera natural, cèl·lules de l'epiteli pulmonar en humans. Recentment, els AAV tenen unes
característiques que són molt interessants per a la transferència gènica. La infecció que duen a terme aquest
tipus de virus consisteix en la integració del genoma viral de manera estable en una zona específica del
cromosoma 19. Sabent això, es pot dir que tenen un gran avantatge respecte dels retrovirus i adenovirus, ja
que la seva infecció és més estable que aquests últims. De tota manera, els virus adenoassociats dels que es
disposa avui en dia sembla ser que han perdut aquesta característica tan significativa d'aquests vectors i
actualment s'està estudiant quines són les causes d'aquest fet.
El virus té forma icosaèdrica amb un diàmetre aproximat de 20nm i és molt resistent als tractament físics o
químics que inactiven altres tipus de virus. El seu genoma consisteix en una cadena senzilla linear en la qual
s'hi distingeixen tres regions. Els dos extrems s'anomenen ITR (inverted terminal repeat), en els quals
s'inclouen el senyal per dur a terme la replicació i el senyal d'empaquetament i integració. Entre aquests dos
extrems del genoma viral es troben els gens Rep i Cap, que codifiquen per a proteïnes necessàries per a la
replicació i procés d'encapsidació del virus. El gen Rep és transcrit per dos promotors, el p5 i el p19. Utilitzant
els dos, es produeixen un total de quatre proteïnes, anomenades Rep 78, Rep 68, Rep 52 i Rep 40 pels seus
pesos moleculars. Aquestes ajuden a regular la replicació viral, controlant l'expressió de les proteïnes de la
càpsida i també intervenen en la regulació de la integració específica en el cromosoma de la cèl·lula. Per una
altra banda, el gen Cap, transcrit pel promotor p40, genera tres proteïnes de la càpsida, VP−1, VP−2 i VP−3.
En el cicle de vida dels virus adenoassociats, es distingeixen dues fases, la fase productora o replicadora i la
fase latent. En la primera fase, AAV infecta la cèl·lula hoste amb l'ajuda d'un altre virus (adenovirus o
herpesvirus). La replicació dels AAV succeeix juntament amb l'encapsidació dels virus replicats. Aquests són
alliberats quan el virus ajudant produeix la lisi de la cèl·lula. Els efectes del virus ajudant són indirectes. En
algunes cèl·lules, les quals estan sota unes condicions especials, poden suportar la replicació dels AAV sense
10
l'ajut d'un altre virus seguint el tractament com per exemple radiació ultraviolada, radiació gamma, entre
d'altres.
Si les cèl·lules estan infectades pels AAV sense la presència del virus ajudant, els AAV entren a la fase latent
del seu cicle de vida. La partícula de virus s'uneix a un receptor encara no conegut. Posteriorment, la partícula
és transportada al nucli on perd la seva càpsida. Els extrems ITR formen unes estructures en forma de T, que
constitueixen el lloc d'inici de la síntesi de DNA i de formació de la molècula que s'integrarà en els
cromosomes de la cèl·lula en forma de provirus. Els AAV s'integren a una regió determinada del cromosoma
19 de la cèl·lula. A partir d'aquí, si s'afegeix l'ajuda d'un altre virus, el AAV comença un cicle de vida lític.
Això fa que el provirus inserit es rescati i activa l'expressió del gen Rep de l'AAV, la replicació del genoma
viral i l'empaquetament de les partícules en càpsides.
Per tal d'utilitzar els virus adenoassociats com a vectors de transferència s'han de seguir una sèrie de
processos. En aquests vectors se substitueixen els gens virals Rep i Cap pel gen terapèutic que quedarà situat
entre els dos extrems ITR. Per obtenir partícules infectives s'agafa el vector AAV, el qual conté el gen
terapèutic, i conjuntament amb els gens Rep i Cap es transfereixen a la línia cel·lular 293 que prèviament ha
estat infectada amb un adenovirus. A partir d'aquí es poden produir línies que portin integrat el vector AAV.
Per tal de generar partícules del virus s'infecten aquestes línies amb adenovirus, així quedaran alliberats.
Aquests vector es purifiquen per tal de ser utilitzats com a vectors de transferència.
Aquests virus no són patogènics, això vol dir que no produeixen cap malaltia. Un avantatge d'aquesta mena de
vectors consisteix en el fet de que poden infectar cèl·lules i integrar el DNA situat entre dos ITR
independentment de la fase del cicle cel·lular, encara que la infecció és molt més eficaç quan les cèl·lules es
troben en divisió. Un altre avantatge és que no produeixen cap reacció inflamatòria, a diferència dels
adenovirus, com s'ha pogut comprovar en el seu apartat corresponent. També es pot considerar com un
avantatge el fet de la persistència del DNA a la cèl·lula diana.
Pel que fa als inconvenients es poden trobar diversos. Per una banda, l'eficàcia d'infecció es més baixa que en
els retrovirus i adenovirus. Per l'altra, la limitació de la mida del DNA que es pot introduir al genoma víric.
Com que el seu genoma és petit, la mida màxima de transgèn també ho serà. Finalment, la producció de vector
AAV és encara un procés relativament ineficaç.
Virus derivats d'Herpes simplex
Els virus Herpes simplex HSV−1 i HSV−2 causen infeccions de les cèl·lules epitelials humanes.
La partícula vírica està formada per una coberta composta per glicoproteïnes, la qual rodeja una càpsida
proteica icosaèdrica, separada del genoma mitjançant una capa de proteïnes anomenada tegument. El seu
genoma consisteix en una doble cadena de DNA que conté almenys vuitanta gens. Aproximadament la meitat
d'aquests són necessaris per a la replicació viral i la resta són dispensables. Per tant, aquesta mena de virus
tenen una gran capacitat per acceptar DNA, no com els virus adenoassociats. El genoma dels Herpes simplex
consisteix en dues regions úniques (llarga i curta) flanquejades per seqüències repetides.
El virus herpes simplex infecta la cèl·lula amb l'ajuda d'un receptor amb el qual interacciona. Una vegada fet
això, es produeix una fusió entre la coberta del virus i la membrana cel·lular, la nucleocàpsida, que és així
com s'anomena, entra en la cèl·lula i es dirigeix cap al nucli on allibera el DNA viral. En el cicle de vida
latent, la transcripció és limitada i només es formen uns transcrits que no alteren la cèl·lula hoste. En el cicle
de vida lític, s'hi distingeixen dues etapes de transcripció: la early (abans de la replicació) i la late. A l'etapa
early s'expressen unes proteïnes, la DNA polimerasa viral i la timidina quinasa, que tenen a veure amb factors
de transcripció. Les proteïnes expressades en l'etapa late tenen funció estructural de la càpsida.
Hi ha dos tipus de vectors dins dels herpesvirus ( virus herpes simplex ): els genòmics i els amplicons. Els
11
herpesvirus tenen una gran afinitat per les cèl·lules neuronals. L'inconvenient principal que tenen aquests
vectors de transferència és que tenen una eficiència d'infecció baixa.
SISTEMES DE VECTORS SOTA CONSIDERACIÓ EN TERÀPIA GÈNICA
Sistema
Avantatges
Inconvenients
Experiència
Acumulada
Aplicació
Baixa concentració.
Entrada eficient.
Retrovirus
Eficiència predecible i
integració estable a les
cèl·lules de l'amfitrió.
Tamany d'inserció limitat.
Infecció limitada a la
divisió cel·lular. Difícil de
controlar i estabilitzar
Car.
l'expressió.
Poca immunogenètica.
Mercat de
tractaments de SIDA
i càncer.
Dany genètic potencial.
No gens vírics en el
vector.
Entrada eficient en la
majoria de tipus de
cèl·lules.
Alt nivell d'expressió.
Adenovirus
Altes concentracions.
Car, difícil de preparar i
valorar.
Els vectors contenen
diversos gens vírics.
Altament immunogènic,
estimulant les respostes de
les cèl·lules B i T.
Moderat
Localitzat en
tractaments vius:
fibrosis quística,
atrofia muscular i
càncer.
Moderat
Semblant a
l'adenovirus.
Pobre
Desordres
neurològics.
Inadequat per a les cèl·lules
En principi, no s'integra
del tall.
amb el DNA.
Pot infectar cèl·lules
estacionàries.
Factors que controlen el
tropisme, poc estudiats.
Requereix la rèplica
d'Adenovirus per al
creixement.
Virus Adeno
Asociado
Integració en llocs
específics.
Herpesvirus
Altes concentracions.
Neurotròpic.
Sense línia d'ajuda cel·lular.
La integració específica
probablement no succeeix
en absència genètica viral.
Tamany d'inserción molt
limitat.
Construcció complexa.
No hi ha línia de cèl·lules
d'empaquetament.
Vectors no−virals
Els vectors no−virals, tal i com el seu nom indica, són uns vehicles que tenen la mateixa finalitat que els
12
vectors virals, però que no són virus pròpiament dits. Els vectors no−virals són menys efectius com sistemes
de transferència gènica, però ofereixen com avantatge principal la seguretat. A més a més, permeten que els
gens puguin ser formulats com a medicaments, que s'estudiïn farmacològicament i que s'administrin al pacient
d'una manera dosi−dependent. Dintre dels vectors no−virals es diferencien dos grups:
• Mètodes químics: Liposomes i DNA mitjançat per receptor.
• Mètodes físics: Microbombardeig.
Mètodes químics
DNA mitjançat per receptor
El DNA nu no és capaç d'entrar en una cèl·lula i encara que ho aconsegueixi és degradat ràpidament. Per
aquest motiu se li afegeixen proteïnes, les quals són capaces d'interaccionar amb receptors cel·lulars i
d'aquesta manera introduir−se a l'interior de la cèl·lula per endocitosi. A més a més, aquestes proteïnes han de
tenir unes altres característiques: han de ser capaces d'interaccionar espontàniament amb el DNA que han de
transportar i arribar eficaçment al nucli cel·lular. Per això se sintetitzen proteïnes que consten de: un domini
d'unió específica amb el receptor, un domini d'unió al DNA i un domini endocitolític, això significa que han
de ser capaces de desestabilitzar els lisosomes, causants de la degradació del DNA. Tot aquest complex de
proteïnes s'unirà al DNA degut a la seva afinitat.
Un avantatge clar d'aquest vector no−viral és la seva seguretat biològica i també la seva direccionalitat. Però,
com s'ha pogut veure, l'eficàcia d'aquest mètode és molt baixa a causa de la degradació produïda pels enzims
lisosomals en el seu camí cap al nucli cel·lular. Per una altra banda també és un inconvenient la inestabilitat
del DNA, ja que no arriba a integrar−se en el nucli de la cèl·lula.
Liposomes
Els liposomes son vesícules de lípids que vehiculen l'entrada del DNA a la cèl·lula eucariota. El complex
DNA−liposoma pot ser de dos tipus: El primer quan el DNA es transporta encapsidat a l'interior de la vesícula
lipídica i el segon quan el DNA, com a molècula carregada negativament, s'uneix a vesícules preformades de
liposomes catiònics (amb càrrega positiva).
El mecanisme d'entrada a la cèl·lula es basa en la unió del complex liposoma−DNA amb la superfície
cel·lular, procés molt eficaç pels liposomes catiònics. Una vegada fet això, el complex entra a la cèl·lula,
normalment, per endocitosi, encara que en pocs casos també pot entrar mitjançant una fusió amb la membrana
cel·lular. Una vegada dins el DNA serà majoritàriament degradat pels lisosomes. S'ha calculat que només una
de cada mil molècules de DNA arriben a expressar−se.
L'eficiència d'aquest mètode és menor que la dels vectors vírics. La transferència dels liposomes és transitòria,
ja que la integració és ineficaç. Un avantatge respecte dels vectors virals és que no hi ha limitació de la mida
del transgèn que transporta: també té més seguretat biològica. Un altre gran avantatge és la senzillesa i
rapidesa de la preparació del complex.
Mètodes físics
Microbombardeig
El microbombardeig es basa en l'acceleració a grans velocitats (400m/s) de les partícules que inclouen el
DNA, que impacten i penetren en la cèl·lula. Algunes d'aquestes arribaran directament al nucli on s'alliberarà
el DNA. Normalment s'utilitzen micropartícules de tungstè, que s'han cobert amb DNA.
13
El principal avantatge d'aquest sistema és la seva rapidesa, ja que el procés de transferència es duu a terme en
menys d'un minut.
Un aspecte negatiu d'aquest tipus de vector no−viral és la facilitat que té el DNA per a abandonar la
micropartícula que el transporta. També és un inconvenient la lesió cel·lular que produeix el bombardeig de
les micropartícules.
VEHICLES DE LLIURAMENT EN ESTUDIS EN TERÀPIA GÈNICA
Sistemes
Vectors retrovirus
Adenovirus
Virus Adeno−associats
Liposomes
Núm. de protocols
76
15
1
12
Percentatges
71.7
14.2
0.9
11.3
MITJANS D'ADMINISTRACIÓ DE LA TERÀPIA GÈNICA
Principalment, existeixen dos tipus de mitjans per a l'administració de la teràpia gènica: ex vivo i in vivo.
Aquesta última es por realitzar per administració in situ al teixit diana o administració sistèmica.
Ex vivo
Tal i com el seu nom indica, en la teràpia ex vivo, es treuen les cèl·lules d'un teixit o òrgan del pacient amb la
tècnica in vitro i, en el laboratori, s'introdueix el gen terapèutic mitjançant el vector més adequat en cada cas.
Quan ja estan totes les cèl·lules manipulades genèticament, es seleccionen les més aptes per a l'expressió del
gen i es recol·lecten per introduir−les altre cop al pacient.
Els vectors de transferència més adients per a aquest mitjà són els següents:
• Vectors no−virals: fosfat càlcic, bombardeig de partícules, microinjecció, complex DNA−liposomes,
complex DNA−proteïna i endocitosi mitjançant un receptor.
• Vectors virals: Adenovirus, retrovirus i virus adeno−associats.
In vivo
En aquest cas s'introdueix al pacient el gen terapèutic d'interès directament o en l'interior d'un vector que el
porti fins a la cèl·lula adequada. Quan s'introdueix directament es parla del mitjà d'administració in situ. Si el
DNA s'introdueix sense cap vector, es trobarà amb una sèrie de dificultats que faran que la seva eficàcia
disminueixi. Aquestes poden ser barreres de teixit, com ara membranes i proteïnes inactivants, com ara
proteïnes amb càrrega positiva que absorbiran el DNA.
Per tant es pot deduir que és més adient utilitzar un vector que ajudi a aquest material genètic a arribar a la
cèl·lula.
Els vectors de transferència més adients per a l'administració in vivo són els següents:
• Vectors no−virals: DNA nu, complex DNA−liposomes, complex DNA−proteïna, liposomes destinats
• Vectors virals: Adenovirus, Retrovirus, Virus Adeno−Associats, Virus Herpes Simplex.
Avantatges i inconvenients dels mitjans d'administració de la teràpia gènica
14
El mitjà ex vivo és clarament més eficaç que l'in vivo, ja que la cèl·lula afectada pot ser extreta del cos i,
després d'haver estat manipulada genèticament, pot tornar−se a introduir al pacient. Això fa que estigui més
controlat, però, de fet, la minoria dels teixits humans són tractables per ex vivo i la majoria creixen malament
o no sobreviuen.
Per solucionar aquest problema que dóna una limitació a aquest tipus d'introducció, s'estan proporcionant
altres mitjans que utilitzen cèl·lules encapsulades, les quals són implantades al pacient i que, posteriorment,
secreten el transgèn sense el perill de rebuig.
Un altre avantatge d'aquest mitjà és que les cèl·lules es poden sotmetre a un procés de selecció, en canvi a l'in
vivo no es dóna aquesta oportunitat.
El mitjà in vivo, és més ràpid que no pas l'ex vivo, ja que no necessita la prèvia extracció in vitro, ni un procés
de selecció.
Les cèl·lules que s'extreuen en el mitjà ex vivo han de tolerar d'alguna manera el mètode in vitro, i això crea
limitacions.
malalties potencialment tractables per teràpia gènica
Per a l'aplicació de la teràpia gènica en diferents malalties és necessari posar−la a punt utilitzant models
preclínics i clínics. Els models preclínics tenen una importància fonamental per al validesa inicial dels
protocols de la teràpia gènica, especialment referint−se a toxicitat i eficàcia terapèutica. Els resultats obtinguts
de proves amb cèl·lules de pacients i models d'animals per a una determinada malaltia, serviran de referència
per a l'inici d'assaigs clínics en humans.
Els assaigs clínics de teràpia gènica es regeixen per principis ètics, que han descrit les característiques
generals que han de tenir les malalties per a ser tractades mitjançant aquesta nova modalitat en la medicina
molecular:
• Ha de ser una malaltia greu o letal
• Ha d'haver−hi carència d'un tractament satisfactori per a aquesta malaltia.
• Ha de ser causada per un defecte genètic o bioquímic conegut.
Tenint en compte aquestes característiques, s'ha avançat inicialment en el tractament de malalties genètiques
clàssiques, que són les causades per mutacions en un sol gen les quals provoquen anomalies molt diverses. Per
tal de corregir aquesta mutació s'hauria d'afegir una còpia del gen defectuós i així solucionar el problema.
Com a exemples tractats mitjançant aquest mètode es troben les malalties que afecten a cèl·lules
hematopoiètiques, que són carència d'adenosindesaminasa (ADA) i la malaltia de Gaucher; malalties que
afecten al fetge, com la hipercolesterolèmia familiar i malalties que afecten al pulmó, com la fibrosi quística.
De tota manera, en els últims anys s'està desplaçant l'interès de la teràpia gènica cap a models clínics més
complexos com els trastorns multifactorials d'origen genètic (malalties neoplàstiques, trastorns del sistema
nerviós central (SNC), entre d'altres) i les malalties víriques cròniques, degut fonamentalment a la seva gran
incidència.
Malalties hematològiques
Una sèrie important de malalties d'origen genètic, tant hereditari com adquirit, es manifesten fonamentalment
en cèl·lules del sistema hematopoiètic. Aquestes cèl·lules presenten una gran facilitat d'extracció i introducció
a l'organisme utilitzant mètodes no invasius, així com la possibilitat de poder ser manipulades ex vivo
conservant les seves propietats originals. De fer, diverses malalties poden ser tractades de manera eficaç
15
mitjançant trasplantament de medul·la òssia, la qual cosa demostra la utilitat terapèutica de corregir la pròpia
medul·la del pacient mitjançant teràpia gènica.
Malalties hepàtiques
Al fetge s'originen diverses malalties metabòliques, infeccioses i neoplàstiques, sobre les que és possible
realitzar intervencions moleculars específiques. Per exemple, introducció de interferon− a l'hepatitis B, de
gens citotòxics contra l'hepatocarcinoma i de gens correctors, deficiències del quals provoquen trastorns
metabòlics hereditaris.
Existeixen molts sistemes de transferència gènica al fetge, tant in vivo (injecció directa, administració
intravenosa i intrabiliar de vectors) com ex vivo (ablació quirúrgica parcial al fetge, aïllament d'hepatòcits,
transducció d'aquests in vitro i reimplantació de les cèl·lules genèticament modificades).
Estudis encara en fase experimental estan avaluant la possibilitat de realitzar teràpia gènica dirigida al fetge
per a altres afeccions metabòliques que afecten a les cèl·lules hepàtiques, com la deficiència de factors de
coagulació (hemofília B, entre d'altres).
Hemofília A:
Es dóna en un de cada 10.000 barons. El gen defectuós afecta al factor coagulant de tipus VIII. Les cèl·lules
que haurien de rebre tractament són les cèl·lules hepàtiques o els fibroblasts. Existeixen bones possibilitats
d'assaigs clínics (amb fibroblasts) en els propers cinc anys.
Hemofília B:
Es dóna en un de cada 30.000 barons. El gen defectuós afecta al factor coagulant del tipus IX. Les cèl·lules
que haurien de rebre tractament són les mateixes que a l'hemofília A i les possibilitats d'assaigs clínics també
són les mateixes.
La hipercolesterolèmia familiar:
Es dóna en una persona cada mig miler. És causada per deficiència del receptor de lipoproteïnes de baixa
densitat (LDL), situat en la membrana dels hepatòcits. Aquest trastorn ha estat el primer model per a realitzar
un assaig clínic de teràpia gènica ex vivo dirigida al fetge.
El protocol s'inicia amb una lobectomia hepàtica al pacient, i els hepatòcits obtinguts es transdueixen
mitjançant un vector retrovíric contenint el gen LDL−R. Els hepatòcits corregits són llavors reintroduïts al
pacient per injecció intraportal o intrabiliar, des d'on migraran i es reimplantaran al fetge. El principal
problema comença en l'escassa implantació de les cèl·lules trasplantades, que és inferior al 10%. A pesar
d'això, s'ha observat que les poques cèl·lules reimplantades han estat capaces de provocar una correcció
metabòlica sostesa, reduint els nivells de colesterol i per tant la predisposició a malalties cardiovasculars
prematures.
Malalties respiratòries
Els pulmons són un òrgan de difícil manipulació, per la qual cosa s'ha proposat la teràpia gènica in vivo per al
tractament d'algunes de les seves afeccions. De fet, s'ha iniciat ja assaigs clínics per a les neumopaties més
freqüents: l'enfisema familiar i la fibrosi quística.
Fibrosis quística:
16
La pateixen un de cada 2.500 caucasians. És el més comú entre la població de raça blanca. Es caracteritza per
un transport defectuós d'electròlits que es manifesta amb major gravetat a l'epiteli respiratori. Això és degut a
l'alteració d'un canal de clorurs encarregat de regular la conductància en cèl·lules epitelials. Degut a la
complexa patofisiologia de l'epiteli respiratori i al fet de que la majoria de les seves cèl·lules es troben
diferenciades i quiescents, la transferència gènica mitjançant retrovirus és molt ineficaç. És per això que en
estudis preclínics s'han desenvolupat un altre tipus de vectors que es puguin aplicar directament al teixit
epitelial pulmonar per a aconseguir l'expressió de la proteïna CFTR transgènica. Aquesta estratègia in vivo
restringeix el número de vies d'administració dels vectors utilitzats, que es realitza mitjançant aerosol
utilitzant nebulitzadors. En general, els vectors vírics utilitzats (basats en adenovirus i virus adenoassociats)
són més eficaços, però també més immunogènics que no els no−virals (liposomes i conjugats moleculars).
Molt recentment s'han indicat el potencial dels lentivirus com a vectors alternatius.
Actualment, la fibrosis quística és la malaltia hereditària amb major número de protocols aprovats de teràpia
gènica, encara que cap d'ells no està resultant satisfactori. Per una part, serà precís desenvolupar nous sistemes
de transferència gènica a les vies respiratòries que siguin més eficaces, específiques i persistents, encara que
menys immunogèniques. Per una altra part, és necessari un millor coneixement dels mecanismes responsables
de la funció de la proteïna CFTR en les vies respiratòries i de la seva implicació fisiopatològica en la malaltia
pulmonar de la fibrosis quística. Aquests dos factors contribuiran a un disseny més racional i eficaç de noves
estratègies de teràpia gènica per a aquesta malaltia.
Enfisema familiar
Es dóna en un de cada 3.500 individus. El producte defectuós es tracta d'un producte hepàtic que protegeix els
pulmons de les degradacions enzimàtiques. Les cèl·lules que haurien de rebre la teràpia corresponen a les
cèl·lules hepàtiques o pulmonars. Les investigacions es troben en fases molt preliminars.
Malalties neuromusculars
L'administració de gens al múscul pot realitzar−se mitjançant: la modificació ex vivo de mioblasts i la seva
posterior reimplantació, o bé administració directa al teixit muscular in vivo, per injecció intramuscular o
infusió en el sistema vascular muscular aïllat. L'aplicació de mioblasts genèticament modificats sembla
restringida a la producció de proteïnes circulants. La transferència de mioblasts és massa limitada i costosa, en
temps i recursos econòmics, per a ser útil en el tractament de mioblasts, amb l'agreujament de que el múscul
humà sembla ser poc receptiu al trasplantament de mioblasts. In vivo, els vectors de transferència més útils
són els adenovirus i AAV; s'ha demostrar que el DNA plasmídic injectat en el múscul arriba a expressar−se,
encara que de manera molt transitòria. De totes maneres, la transferència té una aplicació limitada, ja que
l'expressió del transgèn resulta molt localitzada a l'àrea adjacent al punt d'injecció o infusió. Les principals
malalties diana al múscul són la distròfia muscular de Duchenne i de Becker, produïdes per una deficiència en
la proteïna del citoesquelet distrofina.
Distròfia muscular de Duchenne
La pateixen un de cada 10.000 barons. El gen defectuós no produeix distrofina que és un component
estructural del múscul. Les cèl·lules sobre les quals s'aplicaria la teràpia serien les cèl·lules musculars, en
particular les embrionàries que es desenvolupen com a fibres musculars. Les investigacions es troben en les
seves fases preliminars. Però es tractaria de gens no distròfics injectats en múscul que dirigeixen la síntesi de
la proteïna corresponent.
Malalties del SNC
La teràpia gènica dirigida al SNC presenta problemes particulars degut a les peculiars característiques
anatòmiques i funcionals del cervell. Per una part, la barrera hematoencefàlica dificulta enormement el pas de
17
macromolècules a les cèl·lules neuronals. El cervell, a diferència dels òrgans parenquimatosos com el fetge, es
compon de regions molt integrades però anatòmicament i funcional diferents. Per tant, serà precís
desenvolupar estratègies de transferència gènica global.
Les dos vies d'introducció de gens terapèutics a neurones i cèl·lules glials són les mateixes que les utilitzades
per a altres òrgans: ex vivo i in vivo. La modalitat ex vivo es refereix al trasplantament cel·lular. Els gens
terapèutics s'introdueixen in vitro en neurones fetals o línies cel·lulars neuronals precursores o
immortalitzades, cèl·lules cromafines suprarrenals, cèl·lules glials, mioblasts, fibroblasts o fins i tot cèl·lules
hematopoiètiques. Aquestes cèl·lules, una vegada transduïdes, s'injecten o reinjecten al lloc apropiat del SNC.
La transferència gènica in vivo pretén la introducció directa in situ de gens terapèutics a les cèl·lules del
sistema nerviós. Fins ara els esforços s'han centrat fonamentalment en sistemes de transferència vírics. S'estan
utilitzant diferents vector virals neurontròpics (basats en al virus herpes simplex) i pleiotròpics (adenovírics,
basats en AAV i en lentivirus) en models animals per a l'expressió localitzada de gens marcadors o terapèutics
mitjançant injecció estereotàctica.
Amb el desenvolupament progressiu de vectors més segurs i eficaços que els actuals, la transferència gènica
dirigida al SNC podrà aplicar−se no només al tractament de malalties monogèniques com la corea de
Huntington, sinó que tindrà també potencial terapèutic per a encefalopaties degeneratives adquirides (malatia
de Alzheimer, malaltia de Parkinson, entre d'altres). Així mateix, es podrà utilitzar per a promoure la
regeneració neuronal en diversos estats patològics: trastorns del desenvolupament neuronal, malalties
infeccioses o autoimmunes, dany traumàtic o isquèmic, entre d'altres.
Mereix una menció especial la utilització de teràpia gènica per al control de les neoplasties malignes del SNC,
com els gliobastomes. De fet, els únics protocols clínics aprovats per a realitzar teràpia gènica en el cervell
impliquen malalties neoplàstiques. Aquests assaigs es basen en la introducció d'un gen suïcida ( per exemple
l'enzim timidincinasa del VHS) o un gen codificant per a un factor inhibidor de la vascuralització.
Malalties neoplàstiques
Una de les malalties amb un major potencial d'aplicació de la teràpia gènica és el càncer, especialment degut a
que les teràpies de les quals es disposa a l'actualitat resulten, en molts casos, ineficaces.
Càncer
Immunoteràpia
Conjunt de tècniques que es basen el l'estimulació del sistema immunitari contra les cèl·lules tumorals. S'estan
estudiant els diferents marcadors específics que presenten les cèl·lules cancerígenes, per a què el sistema
immune pugui reconèixer tot aquest llinatge (que encara que el propi organisme, s'ha tornat inútil i totalment
perjudicial). Considerant teòricament aquesta línia de treball, hauria de ser capaç d'identificar totes les
cèl·lules tumorals de l'organisme i elmininar−les.
Una de les tècniques consisteix en la introducció en les cèl·lules cancerígenes de citoquines, com la IL−2. El
sistema es basa en la inserció in vitro del gen codificant per a la IL−2 en cèl·lules tumorals de l'individu, per a
posteriorment ser reimplantades en algun teixit de l'organisme on els limfòcits tinguessin alta accesibilitat, la
interacció entre el sistema immune i aquestes cèl·lules tumorals modificades, farien que es sistema de defensa
estigués estimulat davant d'altres cèl·lules del mateix tipus, recorrerien el cos destruint les que trobessin.
Una altra línia en estudi ha descobert els anomenats Ag (antígens) associats al tumor. El procediment és
altament similar a l'anterior amb les citoquines. Es dóna una injecció directa de DNA (codificant per a Ag) en
el múscul del ratolí. De manera espontània aquest DNA s'introdueix en les cèl·lules més properes i
aconsegueix expressar−se en baixa quantitat. Les cèl·lules presenten la proteïna i els limfòcits, a l'entrar en
18
contacte, queden sensibilitzats amb la qual cosa ataquen les cèl·lules portadores de Ag.
Una altra tècnica d'hibridació de dos fragments de DNA (de rata, amb limfòcits T) és la que utilitza la
especificitat que han demostrat alguns Ab (anticossos) de rata amb cèl·lules tumorals humanes amb la letalitat
de les cèl·lules T humanes. L'alta eficàcia que ha presentat in vitro ha fer que iniciïn en assaigs clínics, no tan
sols amb el càncer, sinó també amb malalties contagioses (com el VIH).
La SIDA
Encara que molt menor que el càncer, aquest camp d'investigació acapara el 10% de tots els estudis clínics
sobre la teràpia gènica. S'estudia la manera més eficaç d'evitar la replicació de virus, així com que es disemini.
S'ha plantejat que l'únic sistema, a la llarga, consisteix en immunitzar a les cèl·lules mare, donat que són les
prescursores de la resta de tipues sanguinis i defensius, amb la qual cosa els seus descendents ja serien
resistents al VIH. S'estan començant moltes vies d'estudi, però encara la majoria estan en les primeres fases
d'estudi. Existeix un tipus de gens capaços d'inactivar el virus, com aquells que presenten mutació dominant
negativa, que dóna proteïnes inactives del VIH. Quan s'observa el seu efecte en cèl·lules ja infectades,
observem el bloqueig de les proteïnes de correcta síntesi per les anomalies, tant per unió directa estre les dues
proteïnes, com per sustitució.
Categories de protocols de transferència clínica genètica
Categoria
Malaltia/Desordre
Total
Deficiència ADA
Monogènics
Alpha−1−antitrypsin
Fibrosis quística
Hipercolesterolemia familiar
Heretats
Anemia Fancni
Desòrdres
Malaties
Infeccioses
Desòrdres
Adquirits
Malaltia de Gaucher
Síndrome Hunter
Total
Virus−1 de la immunodeficiència
humana
Total
Malaltia perifèrica arterial
Artritis reumàtica
Total
Càncer
Inmunoteràpia/ex vivo
Inmunoteràpia/in vivo
Pro−drogas/HSV−TK/ganciclovir
Gen supressor de tumors
Nous Protocols
Tots els estudis
Núm. de
protocols
Percentatge
20
1
1
1
11
1
1
3
1
18.9
0.9
0.9
0.9
10.4
0.9
0.9
2.8
0.9
8
8
7.5
7.5
2
1
1
1.9
0.9
0.9
51
2
4
23
7
11
4
25
106
49.1
1.9
3.8
21.7
6.6
10.4
3.8
23.6
100.0
19
La pell
No és que actualment s'estiguin buscant solucions a problemes relacionats amb l'epidermis, sinó que ens
trobem amb el millor i major transportador de substàncies terapèutiques de tot l'organisme. Som capaços de
cultivar grans extensions d'epidermis en breus períodes de temps, de modificar−los i reimplantar−los amb alta
efectivitat. L'epidermis és un teixit que es renova a alta velocitat, i a més a més és l'òrgan més gran del cos. És
un dels teixits que millor es coneix, tant cel·lularment com molecular. Amb petites modificacions aquestes
cèl·lules són capaces d'abocar el producte del gen al torrent sanguini. En cas de problemes amb el transport, es
poden extraure sense moltes dificultats, a més a més es té una alta experiència en termes hospitalaris respecte
a l'epidermis. Tot això fa dels dos sistemes epidèrmics altament aptes per a ser els productors de productes de
teràpia gènica de manera autònoma en els pacients.
ÈTICA DE LA TERÀPIA GÈNICA
En termes pràctics, podem acceptar que l'ètica és la disciplina que s'ocupa de la moral, la qual califica els
actes humans com bons o dolents, a condició de que aquests siguin lliures, voluntaris i conscients. Així
mateix, pot entendre's com el compliment del deure. Cal dir, relacionar−se amb el que un ha de fer o no ha de
fer.
Es va discutir l'ètica i les implicacions socials de la teràpia gènica, i existeix un consentiment general el
qual diu que la teràpia gènica de cèl·lules amb el propòsit de tractament de malalties serioses és una
opció ètica de teràpia. No obstant, existeixen controvèrsies considerables per a saber si la utilització
d'aquesta teràpia gènica en la línia germinal seria ètica. Els problemes són mèdics i filosòfics.
El problema mèdic és que la manipulació genètica de la línia germinal podria produir danys en
generacions futures. La medicina és una ciència inexacta; encara entenem molt poc de com funciona el
cos humà. Tractaments amb teràpies estàndard amb bones intencions poden produir problemes
inesperats en mesos o anys més endavant. Alterar al informació genètica en les cèl·lules d'un pacient
podria resultar en efectes secundaris al llarg del temps que avui dia són imprevisibles. Fins que arribi el
moment en el qual sigui possible corregir un gen defectuós per una recombinació homòloga (en lloc de
simplement inserir una còpia del gen el algun altre lloc del genoma), el perill existeix en produir una
línia germinal mutant encara quan s'insereixi un gen normal. Per tant es necessita obtenir experiència
en la manipulació de la línia germinal en animals així com en la teràpia gènica de cèl·lules somàtiques
en els humans. A més a més dels arguments mèdics, existeixen un número d'assumptes filosòfics, ètics i
teològics. Per exemple, tenen els nens el dret d'heretar un genoma no manipulat?, té alguna validesa el
concepte de consentiment informat en pacients que ni tan sols existeixen? El sentiment de molts
observadors és que la teràpia gènica en la línia germinal no s'hauria de considerar fins que no
s'aprengui molt més de la teràpia gènica de la cèl·lula somàtica, fins que estudis en animals demostrin la
seguretat i efectivitat a qualsevol procediment proposat, i fins que el públic hagi estat educat en les
implicacions del procediment. El NIH planeja iniciar un debat públic. Tambés existeix una preocupació
considerable sobre l'ús de gens transferits per a inserir gens en humans amb el propòsit de millorar
certes característiques. La mateixa preocupació mèdica neix: tenim molt poc coneixement sobre un
funcionament normal per a millorar el que nosaltres pensem que es normal. La correcció de defectes
genètics que causen serioses malalties és una cosa, però tractar d'alterar característiques tal com el
tamany (per administració de un gen hormonal de creixement a un nen normal) és una altra cosa.
Aquesta àrea és ombria per implicacions socials així com el problema de com definir quan un gen
s'utilitza per a tractament o quan s'utilitza per a millorar.
La societat prèn la teràpia gènica de cèl·lules somàtiques per al tractament de malalties serioses com
èticament apropiada. En realitat, és ben acceptada, i els efectes secundaris dels protocols de la teràpia
gènica han estat mínims. El perill existeix en que l'enginyeria genètica sigui utilitzada per a condicions
de no malaltia, és a dir, per a millores funcionals o propòsits cosmètics. La primera conferènica de
20
política de teràpia gènica organitzada pel NIH va apuntar a aquest problema al setembre de 1997. La
conclusió va ser que l'enginyeria genètica de millorament està molt a prop, i podria dur−se a terme fora
dels processos regulatoris si RAC i la FDA (i organitzacions similars en altres països) no els vigila. Ara
investiguen gens per a promoure el creixement del cabell amb l'objectiu clínic d'inverit la pèrdua de
cabell que succeeix en pacients de càncer tractats amb quimioteràpia. La petició de licències d'aquests
productes a la FDA mostrarà en les seves indicacions l'ús dels productes per a alopècies induïdes per
quimioteràpia. L'anàlisi del risc de benefici en aquest cas serà favorable. No obstant, una vegada un
producte s'autoritza per a la seva utilització en les indicacions del prospecte, podria receptar−se per a
qualsevol altre ús fora de les indicacions. El resultat podria ser de milions d'homes calbs rebent teràpia
gènica per a tractar la seva pèrdua de cabell. La conferència va finalitzar concluïnt que la FDA hauria
d'utilitzar l'anàlisi del benefici del risc que té en compte l'extens ús dels medicaments fora de les
indicacions prescrites per a ús cosmètic.
La utilització de l'enginyeria genètica per a tractar la calvície no és un problema major en sí mateix.
Però això és només un exemple de com la nostra societat es mou quan l'enginyeria genètica podria ser
utilitzada en millores, incluïnt l'alçada des de l'hormona gen del creixement, l'augment de massa
muscular des del gen distrofina entre d'altres.
Des del punt de vista ètic es pode fer les següents consideracions:
• La teràpia gènica només s'hauria d'intentar quan no hi ha altres alternatives terapèutiques o quan, si
les hi ha, suposin un major risc o una menor acció beneficiosa.
• L'aplicació de teràpia gènica a una malaltia humana hauria de requerir l'evidència de que és segura,
beneficiosa, tècnicament possible i èticament acceptable.
• La teràpia gènica de cèl·lules somàtiques per al tractament de malalties greus pot considerar−se ètica
per que pot ser recolzada pels principis fonamentals d'autonomia, beneficència i justícia.
• El tractament de cèl·lules somàtiques mitjançant la teràpia gènica no presenta problemes ètics
diferents als que qualsevol altre tipus de teràpia experimental tals com quirúrgiques novedoses.
• Alguns autors defensen que la teràpia gènica germinal seria èticament vàlida si es cumpleixen
algunes condicions, tals com:
• Que hagués experièncial prèvia en la teràpia gènica somàtica que establís clarament l'efectivitat
i seguretat del tractament de cèl·lules somàtiques.
• Que hagués estudis adequatls en models animals que asseguréssim la seguretat de la teràpia
gènica germinal utilitzant els mateixos vectors de transferència gènica i procediments que
s'utilitzaran en éssers humans.
• Hauria d'haver un coneixement i acceptació de la tècnica per part de la societat.
CONCLUSIONS
He pogut comprovar que el tema del meu treball, la teràpia gènica, és desconegut per la majoria de la
gent. Això és degut al seu poc desenvolupament, ja que és una qüestió que només fa deu anys que es
coneix.
Pel fet de ser tant jove, per dir−ho d'alguna manera, puc dir que la teràpia gènica és una nova i
poderosa tecnologia gairebé del tot experimental a la qual li queden molts anys d'investigació per tal de
ser utilitzada en la cura de malalties. Es pot arribar a considerar una porta al futur de la medicina,
però cap a un futur que ni tan sols els seus invetigadors poden determinar.
Un altre aspecte que cal destacar és la falta d'un vector perfecte, ja que els que hi ha fins ara són de
lliurament pobre, per a portar a la pràctica la teràpia gènica.
21
He vist amb el meu treball que s'han fet molts protocols clínics en teràpia gènica, però jo crec que
encara la possibilitat d'èxit en el tractament és molt baixa i ho continuarà sent durant molts anys.
Respecte a la teràpia aplicada a cèl·lules germinals puc dir amb tota seguretat que tardarà molt de
temps en evolucionar, si és que arriba a fer−ho. Això és un tema principal d'ètica i si encara no s'ha
desenvolupat del tot la teràpia en cèl·lules somàtiques, per a que arribi la germinal hauran de passar
molts anys.
Per una altra banda he arribat a la conclusió de que en molts països sorgiran moltes controvèrsies pel
tema ètic. No tots els països l'assumiran d'igual manera, ja que en el món hi ha moltes religions i molt
diverses, cadascuna amb els seus principis sobre la moral.
Finalment he de dir que no tot és negatiu en la teràpia gènica, sinó que s'està intentant millorar per a
que no hi hagi cap error. A pesar de que el seu procés és lent, s'ha de tenir l'esperança de que aquest
camp ajudarà a moltes persones que avui dia moren a causa de malalties genètiques. Gràcies a la
teràpia gènica podran curar−se i arribar a fer vida normal i viure tants anys com qualsevol de
nosaltres.
BIBLIOGRAFIA
Llibres de text:
• Diccionari Albertí castellà−català.
• Diccionari Albertí català.
• Diccionario Espasa escolar castellano.
• Dictionary cassells compact spanish−english. Pan books.
• Fillat Fonts, Cristina; Arán Perramón, J.M. i Gómez−Foix, Ana Mª.
Genética i tratamiento, capítol 174, 1470−1478.
• Fillat Fonts, Cristina i Gómez−Foix, Ana Mª
De la patologia molecular a la teràpia gènica vol. 49 (1999) 223−245
• Izquierdo Rojo, Marta. Ingeniería genética y transferencia génica.
Edicions Pirámide, 268−274.
• Llibre de Biologia I, 1r de Batxillerat. Edebé.
• Llibre de Biologia II, 2n de Batxillerat. Edebé.
• Meager, Anthony. Gene therapy technologies, applications and
regulations. From laboratory to clinic. Wiley, Manchester 1999.
• Master: enciclopedia temática L.O.G.S.E. Tomo 9, naturales.
• Principles of Gene Manipulation Fifth edition. Ed. Blackwell, Oxford.
• Principles of Gene Manipulation Fourth edition. Ed. Blackwell, Oxford
• Prevosti, Antoni. L'enginyeria genètica. Edicions Barcanova.
• Perspectivas bioéticas. Ed. Gedisa, Barcelona, año 4, número 7/8 1999.
22
Pàgines web:
• AFP. Resultados alentadores de una terapia génica contra dos tipos
de cáncer. El País digital, núm. 931, viernes, 20.11.98
http://ice.d5.ub.es/argo/terapgen.htm
• Científicos estadounidenses desarrollan una terapia génica para
reavivar músculos cardíacos inertes. Miércoles, 30.08.00
Diariomédico http://www.diariomedico.com
• Fresneda, Carlos. La terapia génica, en entredicho tras la muerte de
un paciente. El Mundo en internet Domingo, 23.01.00
http://www.el−mundo.es/diario/2000/01/23/sociedad/23N0049.html
• Immunodeficiencias congénitas, candidatas a la terapia génica.
Diariomédico jueves, 7.12.00
http://www.diariomedico.com
• Lacadena, Juán Ramón. Terapia génica.
http://cerezo.pntic.es/~jlacadena/tgenica.html
• La eficácia de la radioterapia se potencia con la terapia génica.
Diariomédico viernes, 22.09.00
http://www.diariomedico.com
• http://www.transgen.fr/us/gene0022.htm
• http://www.fundacionareces.es/terapiagenica.htm
• http://www.monografias.com
• http://genmic41.uab.es/genetica
• http://www.nih.gov
• http://www.durviz.com/genica3.hym
• http://www.time.com/time/magazine/articles/0,3266,17692,00.htm
• http://www.biology.iupui.edu/biocourses/Bio1540/genetherapy.html
• http://www.med.upenn.edu/ihgt/index.html
• http://cancernet.nci.nih.gov/clinpdg/therapy/Questions_and_Answers_About_Gene_Therapy.html
• http://www.wiley.co.uk/genetherapy/clinical
• http://www.frenchanderson.org/inutero/pdf/uscdoctorpropose.PDF
• http://dspace.dial.pipex.com/srtscot/genthpy1.htm
ÍNDEX
23
introducció
.........................................................................
HISTÒRIA DE La TERÀPIA GÈNICA
....................................
CONCEPTES I OBJECTIUS
........................................................
VECTORS DE TRANSFERÈNCIA GÈNICA
.............................
MITJANS D'ADMINISTRACIÓ DE LA TERÀPIA GÈNICA
.............................
malalties potencialment tractables per teràpia gènica
.............................
ÈTICA DE LA TERÀPIA GÈNICA
............................................
CONCLUSIONS
........................................................................
BIBLIOGRAFIA
........................................................................
1
2
14
16
28
31
40
43
44
Factor de creixement fer per limfòcits T.
Mirin apartat vectors de transferència virals.
Genèticament alterades.
Tipus de càncer de pell.
Tumor cerebral.
Mort de teixits.
Administració de Fàrmacs i Aliments.
Factor de creixement vascular endotelial.
Mirin apartat d'història: passat.
Sense microbis patogènics.
Biomolècules (molècules que constitueixen un individu) que tenen una gran varietat funcional.
Cadascun dels fragments de DNA que conté informació per a un caràcter hereditari.
Fet de patir una malaltia o ocasionar−la.
Cèl·lules no reproductores que formen els diversos teixits dels organismes i que no transmeten material
genètic a la descendència.
Cèl·lules reproductores que intervenen en la formació d'un nou individu i que per tant, transmeten material
genètic a la descendència.
Animals manipulats genèticament perquè presentin unes característiques determinades. S'aconsegueixen
mitjançant la introducció de fragments de DNA en les cèl·lules dels embrions.
Mecanisme de transport de macromolècules a través de la membrana cel·lular.
Trencament.
Capa externa dels virus formada per proteïnes.
24
Mètode de traducció del RNA al DNA.
Cèl·lules que constitueixen l'epidermis.
Que es produeix sense manifestació externa. / Oculta.
Mirin apartat d'herpesvirus.
Unió entre glúcids (sucres) i proteïnes.
Flanquejar: estar col·locat al costat d'una cosa.
Nom general que inclou la intravenosa, intramuscular, entre d'altres.
Mirin apartat de vectors de transferència.
Relatives al fetge.
Acció o efecte de tallar, separar, treure.
Unió de lípids i proteïnes.
Extracció d'una part del fetge.
Sistema nerviós central.
Situades a sobre dels ronyons.
Proteïnes de reconeixement del sistema immune.
Factor de creixement de limfòcits T.
Treball de recerca
Pàgina 47
25
Virus
Nucli
David, nen bombolla, vivint en la seva cambra estèril per tal d'evitar qualsevol risc d'infecció, ja que el seu
sistema immune no produeix defenses al tenir una mutació en el gen que codifica per a l'enzim adenosin
desaminasa (Font: M.R. Cummings. Herencia humana (3ª ed.), Interamericana (1995)).
Ashanti de Silva va ser la primera pacient que va rebre teràpia gènica ex vivo per a combatre la
immunodeficiència combinada severa (SCID−ADA) quan tenia 4 anys d'edat. Va passar de ser una nena
bombolla a viure amb una qualitat de vida normal. A la fotografia Ashanti té ja 9 anys. (Font: W.F.
Anderson, Scient. Amer., 273(3):96−98(1995).
Microfotografia d'una cèl·lula amb presència d'un adenovirus.
A les imatges apareixen cèl·lules mare hematopoiètiques, fundamentals per a la generació de totes les línies
cèl·lulars hemàtiques, així com per a trasplantaments de medul·la.
26
27