SIDA, células madre e ingeniería genética

Por | noviembre 12, 2014

SIDA, células madre e ingeniería genética

Una persona berlinesa consiguió deshacerse del VIH (virus de inmunodeficiencia humana responsable del SIDA) tras un transplante al recibir células madre de un donante que era inmune de forma natural. Así es como comenzó una historia que ha revolucionado a parte de la comunidad científica que lucha por erradicar este mal que amenaza al ser humano.

En 2007, cierto habitante de la capital de Alemania tuvo la desgracia de ser diagnosticado de leucemia con el VIH a sus espaldas. Su médico de entonces y ligado a la Universidad de Berlín, Gero Huetter, conocía los estudios en los que se explicaba la relación de cierta inactivación completa de un gen con la inmunidad ante el VIH. Ese gen (denominado CCR5) controla un receptor de la superficie de las células (linfocitos) T CD4, por donde el virus penetra.

Representación del receptor CCR5 en la membrana.

Representación del receptor CCR5 en la membrana. Pulsar para ampliar.

La inactivación de ese gen de forma completa (con sus dos copias inactivadas en el genoma del individuo. Recordemos que cada gen tiene dos copias en nuestro material cromosómico) provoca la inmunidad ante el virus del SIDA. Gero Huetter hizo una búsqueda exhaustiva en las bases de datos de donantes buscando uno que fuera compatible con su paciente y que, además, tuviera ese gen inactivado de forma natural. Timothy Brown, que así se llama nuestro protagonista enfermo de leucemia e infectado por el VIH, ha estado libre de la carga viral desde poco tiempo después que se le realizara el transplante de células madre.

Distribución mundial de la prevalencia del VIH.

Distribución mundial de la prevalencia del VIH. Pulsar para ampliar.

A partir de aquí entran dos empresas biotecnológicas y una famosa universidad en busca del remedio anti-VIH.

Acción de las nucleasas con dedos de Zinc como sistema de anclaje a la secuencia a modificar.

Acción de las nucleasas con dedos de Zinc como sistema de anclaje a la secuencia a modificar. Pulsar para ampliar.

La empresa Sangamo realizó un estudio en 2009 donde se extrajeron linfocitos T CD4 de pacientes infectados y se trataron mediante la tecnología de nucleasas con dedos de Zinc. Para resumir, esas nucleasas son enzimas construidas a partir de unos dominios denominados Dedos de Zinc de unión al ADN y con enzimas de corte de ADN. Modificando esa capacidad de unión de los dedos de Zinc al ADN se pueden cortar las zonas del ADN que interesen ser escindidas. Esta tecnología permitió obtener en este estudio linfocitos T CD4 sin las copias del gen CCR5, siendo introducidos de nuevo en los pacientes de los que fueron extraídos.
Según se pudo leer en un artículo publicado el pasado mes de marzo, se determinó una mayor supervivencia de esas células modificadas y las personas que estaban siendo ya tratadas, al usarse esta técnica, mejoraron respecto a las que no recibieron los linfocitos modificados. Incluso uno de los pacientes redujo su carga viral tanto que era indetectable. Más tarde se supo que ese individuo tenía uno de los alelos de ese famoso gen CCR5 mutado, inactivado, demostrando la importancia de nuevo de poseer de forma natural esa modificación en el ADN. Uno de los problemas es la vida de los linfocitos T modificados ya que no son permanentes y tuvieron una duración de 48 horas, cosa limitante y que luego veremos que se tuvo en cuenta.

Pasando de compañía, Calimmune tuvo bien aprendida la lección de la duración de las células en el torrente sanguíneo y pasó a otro nivel: las células madre hematopoyéticas, esas células precursoras de las células sanguíneas y, por tanto, de los linfocitos T. Su excelente característica es que estos tipos celulares son permanentes.
En sus avances, la empresa hizo ensayos en individuos introduciendo tanto linfocitos T CD4 como ese tipo de células madre modificadas y presentando ese gen CCR5 inactivado. Pero para esta ocasión se utilizó otra tecnología a la hora de la modificación del ADN: el uso de vectores virales. Usando virus para eliminar otro virus. No quiero liar este post explicando la acción ya que es algo complicado puesto que se basa en el uso de lentivirus, cuyo material genético es RNA. Pero dejo una imagen de ese “silenciamiento” del gen mediante esta técnica para los más curiosos.

Ejemplo de la técnica de silenciamiento de genes mediante uso de vectores virales de Lentivirus

Ejemplo de la técnica de silenciamiento de genes mediante uso de vectores virales de Lentivirus. Pulsar para ampliar.

De este modo, lo que se intentaba era provocar que el organismo de la persona infectada por VIH se transformara en una fábrica de esos tipos celulares modificados y así curarse por sí mismas. Todos estos avances salieron a la luz el pasado agosto de forma fugaz afirmando que el uso de estas células también eran seguras.

Pero es que científicos de la Universidad de Harvard han entrado en acción y han utilizado otra tecnología llamada CRISPR/Cas para modificar las células madre de ratones e inferir esa cualidad que permita la resistencia ante el VIH. Lo mejor es que se ha avanzado en el uso de la técnica ya que se ha demostrado mediante secuenciación que el uso de este método provoca muy pocas variaciones fuera del gen que se quiere modificar. Vamos que es eficiente, cosa que se lee ya en el título del artículo publicado en octubre de este año 2014 en Cell Stem Cell “Efficient Ablation of Genes in Human Hematopoietic Stem and Effector Cells using CRISPR/Cas9”.

Ejemplo de la acción de la tecnología CRISPR/Cas.

Ejemplo de la acción de la tecnología CRISPR/Cas. Pulsar para ampliar.

Más allá de las disputas entre empresas e investigadores (que las hay) sobre quién es mejor o qué técnica tendrá mayor rendimiento a nivel clínico (recordemos que todos estos estudios fueron a nivel preclínico e in vitro y que todas las técnicas generan errores), lo que quería mostrar es esa competencia que provoca un avance. Estudios en paralelo con un mismo objetivo, algo que un alemán y su eficiente médico animaron a iniciar y que ha generado un nuevo frente de batalla ante el VIH. Un final de guerra que puede verse colapsado por esas disputas. Interesante la naturaleza del ser humano, tan rica científicamente y tan desastrosa para nuestra vida en otros campos más ¿económicos?.

Referencias: ZFN technology for HIV/AIDS por Sangamo
Efficient Ablation of Genes in Human Hematopoietic Stem and Effector Cells using CRISPR/Cas9. Mandal, Pankaj K. et al. Cell Stem Cell , Volume 15 , Issue 5 , 643 – 652
Gene Editing of CCR5 in Autologous CD4 T Cells of Persons Infected with HIV
Pablo Tebas, M.D. et al. 2014. N Engl J Med; 370:901-910. March 6, 2014DOI: 10.1056/NEJMoa1300662

Wikimedia Commons.

Este post participa en la XXXIII edición del Carnaval de Biología, que hospeda @CEAmbiental en su blog Consultoría y Educación Ambiental

Biocarnaval edición XXXIII


3 interacciones en “SIDA, células madre e ingeniería genética

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  2. avatarRosa María Garcia Navarro

    Aunque todos tenemos alguna idea del poder farmacéutico, leer este articulo me ha dejado paralizada. ¡El ser humano esta totalmente en sus manos!. Increíble la falta de moralidad y de conciencia cuando aparece DON DINERO.

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