Capítulo 27: Terapia génica

La terapia génica se define como la transferencia o introducción de material genético (ácido nucleico) a una célula eucariótica con el propósito de alterar el curso de una enfermedad o corregir una alteración metabólica o genética. Es una estrategia terapéutica basada en la modificación del repertorio genético de células mediante la administración de ADN o ARN destinada a curar enfermedades de origen tanto hereditario como adquirido.

A partir de 1990, los protocolos experimentales y clínicos de terapia génica registrados y aprobados por la Food and Drug Administration (FDA), de Estados Unidos, aumentaron en número creciente. En 2012 los protocolos de terapia génica aprobados por el Recombinant DNA Advisory Committee (RAC), institución que regula y controla las investigaciones que involucran moléculas de ADN recombinante, son 1 786. En su mayoría, estos protocolos están dirigidos al tratamiento del cáncer (64.5%), enfermedades monogénicas (8.5%), enfermedades infecciosas (8%) y enfermedades vasculares (8.4%). De acuerdo con el vector utilizado para el envío del gen terapéutico, los vectores más utilizados son los adenovirius, con 23.3% de los protocolos, seguidos por los retrovirus (20%), ADN desnudo/plasmídico (18.5%), virus adenoasociados (4.7%) y el resto está constituido por otros vectores o estrategias como el ARN de interferencia (ARNi). De éstos, 60% se encuentran en fase I y 16.5% en fase II; el resto, en fases combinadas o fase III (datos actualizados de marzo de 2012, consultar: http://www.abedia.com/wiley/) (figura 27-1).

Las enfermedades que pueden tratarse con esta estrategia terapéutica son variadas e incluyen desde las monogénicas hereditarias hasta las poligénicas e infecciosas. Debido a ello, cada enfermedad requiere un abordaje particular, por lo que las opciones en la manipulación genética pueden dividirse en los grupos siguientes:

1. Adición génica: consiste en insertar un gen funcional que exprese la proteína terapéutica en el tejido indicado. Se puede usar para corregir genes defectuosos, insertar genes con funciones nuevas a células particulares o incrementar la expresión del gen de interés.

2. Supresión génica: el objetivo es disminuir o anular la expresión de algún gen o genes a través de ARN de ARNi, oligonucleótidos antisentido o ribozimas. Esta estrategia también se aplica a la generación de animales knockout, mediante mutagénesis dirigida para generar un gen disfuncional, cuya función estará ausente en el organismo resultante de la clonación (véase capítulo de animales transgénicos).

Según el tipo celular

Según las células a las que se les aplique, la terapia génica puede dividirse en dos categorías:

Terapia génica en células germinales

También denominada terapia eugénica, va dirigida a células germinales (espermatozoides y óvulos). Al insertar genes en estas células se provoca un cambio genético permanente en el organismo que se deriva de esa célula, por lo que la modificación genética la adquieren generaciones posteriores. Este tipo de terapia no se permite en humanos, debido a las enormes implicaciones éticas que conlleva.

Terapia génica en células somáticas

En este tipo de estrategia, uno o más tejidos son sometidos a terapia génica mediante administración sistémica, tratamiento directo o previa extirpación del tejido. Además, este procedimiento involucra la transfección de material genético en prácticamente cualesquiera de las células del organismo y es el que se aplica en los protocolos clínicos.

Según la metodología

Según el procedimiento utilizado para introducir el gen terapéutico, la terapia génica se divide en tres categorías, que se esquematizan en la figura 27-2.

Terapia génica ex vivo

Este método se basa en la obtención y el aislamiento de un tipo celular específico del paciente que se va a tratar; estas células se cultivan en el laboratorio, en donde se les introduce el gen terapéutico con ayuda de un vector. Una vez que se tiene la certeza de que las células expresan el gen terapéutico se introducen nuevamente al paciente.

Terapia génica in vivo

Este método consiste en la introducción directa del gen terapéutico al torrente sanguíneo del paciente, que llegará al órgano blanco, o bien se administra directamente en el órgano o tejido (músculo, piel, etc.) blanco dentro del organismo.

Terapia génica in situ

Se trata de una microinyección que introduce el ácido nucleico directamente a la célula, para lograr la obtención de organismos recombinantes. También se aplica en la denominada terapia génica “suicida”, que expresa los genes sólo en las células malignas.

Los vehículos utilizados para la transferencia de genes a células somáticas pueden dividirse en dos categorías: vectores no virales y vectores virales.

La transferencia de genes por un vector viral se denomina transducción y la que se realiza por un sistema no viral se denomina transfección. Los métodos de envío de genes se resumen en el cuadro 27-1.

Transferencia de genes por un vector no viral

Los métodos no virales de envío de genes basan su acción en la entrega directa de la información genética dentro de la célula blanco, y si bien estos sistemas muestran una baja toxicidad y, en general, su costo es bajo, la transferencia de genes es generalmente ineficiente y transitoria. Estos procedimientos se dividen, a su vez, en físicos y químicos.

Físicos

Electroporación: se utiliza para cultivos celulares y consiste en el uso de una celda donde se colocan las células, que se adapta a un electroportador que genera una corriente eléctrica del orden de milivoltios, con una duración de milisegundos, para generar orificios en la membrana celular. A través de estos orificios se introduce el material genético, generalmente por precipitación de complejos ADN-sales.

Bombardeo de partículas: es el método de elección para la transfección de células vegetales, ya que la pared celular es un obstáculo físico que bloquea de manera natural la transducción. También se le conoce como pistola de genes y consiste en el uso de un aparato de balística que dispara micropartículas de oro, rodeadas de ADN plasmídico. La fuerza aplicada permite que estas partículas atraviesen la pared celular y depositen el material genético en el citoplasma de la célula.

Microinyección: la microinyección consiste en la inyección directa de ADN en el núcleo celular mediante una microjeringa y un microscopio óptico, llamado micromanipulador, para poder introducir el material genético a una célula blanco. Se utiliza principalmente para la producción de animales transgénicos. Tiene el inconveniente de que sólo transduce una célula al mismo tiempo y requiere material y personal especializado, pero su eficiencia es alta.

Químicos

Precipitación con fosfato de calcio: los coprecipitados de fosfato de calcio (CaPO^-4) y de ADN se utilizan para la transferencia de información genética en células tanto bacterianas como eucariotas. Éstos consisten en formar un precipitado insoluble entre el cloruro de calcio y el ADN en una solución salina de fosfatos. Estos precipitados forman microagregados que se depositan sobre la membrana celular y, posteriormente, son endocitados. Es la técnica más difundida para la producción de líneas celulares transfectadas de forma estable. y la de elección para experimentos in vitro por su bajo costo. Además, es un método rápido, simple y puede utilizarse en diversas líneas celulares.

DEAE-Dextran: esta técnica difiere de la del fosfato de calcio en que se emplea sólo para la transfección transitoria de células y se utiliza de manera eficiente sólo en algunas líneas celulares eucariotas; debido a su toxicidad en otras no resulta adecuada. Se desconoce el mecanismo por el cual el DEAE-Dextran permite la entrada de ADN a las células y su transporte hasta el núcleo, pero se asume que los complejos formados por el DEAE-Dextran y el ADN se adhieren a la superficie celular y entran por endocitosis.

Liposomas: esta técnica se basa en el uso de moléculas lipídicas de carga neta altamente positiva (catiónicas) que interactúan con el esqueleto fosfatado de la molécula de ADN. Estos polímeros de poliamidoaminas y lipopoliaminas con cargas positivas se unen electrostáticamente a las negativas del ADN y forman vesículas multilaminales que interactúan con los lípidos de la membrana celular, lo que facilita la transferencia de los ácidos nucleicos al interior de las células. También se conoce que a pH fisiológico estas moléculas contienen residuos protonables, lo que permite el control del pH del endosoma y, por tanto, la protección al ADN de la degradación por el sistema lisosomal.

Transferencia de genes por un vector viral

Los vectores virales son virus manipulados genéticamente para eliminar su capacidad autorreplicativa y en su genoma puedan incorporar genes terapéuticos. Una vez dentro de la célula pueden quedarse de manera episomal o integrarse al genoma de la célula, para posteriormente emplear la maquinaria enzimática celular y producir la proteína transgénica deseada. Los vectores virales emplean los mecanismos naturales de infección viral para introducirse en la célula —generalmente a través de receptores celulares— e introducir el gen terapéutico que contienen. Los vectores virales ofrecen grandes ventajas respecto a los no virales, y en general presentan una habilidad elevada para transducir células, por lo que son los modelos de elección para protocolos clínicos de terapia génica in vivo.

Los virus que se utilizan como vectores virales son retrovirus, adenovirus, adenoasociados, herpesvirus y baculovirus. Para su uso como vectores, los virus se modifican genéticamente para que sean deficientes en replicación, y en algunas ocasiones se les modifica la cápside, con la finalidad de dirigir o redirigir su célula blanco. Cada uno de estos vectores posee ventajas y limitaciones respecto a los otros, según el gen terapéutico que transporten, el tipo celular y la vía de administración. En general, un vector ideal para utilizarse en terapia génica debe cumplir las siguientes condiciones:

• Su producción debe ser fácil y eficiente.

• No debe ser tóxico o inducir reacciones inmunológicas en el paciente.

• Debe ser capaz de infectar a células tanto en reposo como en replicación.

• Debe transducir tipos celulares de manera específica.

De acuerdo con su capacidad de integrarse en el genoma de la célula huésped, los vectores pueden clasificarse como vectores integrativos o no integrativos. Los primeros se basan en retrovirus, mientras que los segundos incluyen virus del herpes simple tipo 1 (HSV-1), adenovirus y virus adenoasociados.

Retrovirus

Constituyen el grupo viral más desarrollado como vectores para protocolos clínicos. Los retrovirus recombinantes más usados son Lentivirus, derivados del virus de la leucemia murina. Éstos pertenecen a la familia Retroviridae y al género Lentivirus, y son virus dotados de envoltura con un diámetro de 80 a 130 nm. Su genoma es una cadena sencilla de ARN de aproximadamente 10 kb, lo que los obliga a realizar el proceso de retrotranscripción para su replicación. Además, tienen capacidad para incorporar transgenes de hasta 8 kb, un envío eficiente de genes a células en proliferación, y se integran en el ADN de la célula huésped, por lo que su expresión es estable. La integración se realiza de manera aleatoria en el genoma de la célula huésped, con lo que ofrecen una expresión persistente del gen terapéutico, lo que los hace útiles para su uso en enfermedades monogénicas hereditarias o crónicas. Sin embargo, presentan el riesgo, aunque extremadamente bajo, de mutagénesis insercional, debido a la posibilidad de integrarse y alterar un gen vital, modificar un gen supresor de tumores, interrumpiendo su expresión, o bien insertarse en un protooncogén induciendo su activación a oncogén. Su principal ventaja es que no contienen las proteínas virales en el vector, con lo que la respuesta inmune del huésped es nula; además, tampoco existe interferencia de una respuesta inmune previa.

Herpes virus

Son virus de doble cadena de ADN, de la familia Herpersviridae; el género más usado como vector es Simplexvirus. Su genoma mide de 120 a 240 kb, lo que le permite aceptar transgenes de gran tamaño o, inclusive, varios genes. El herpes virus puede ser una herramienta muy valiosa en células del sistema nervioso central, ya que sus células diana son las neuronas y se trata de un virus integrativo, con una capacidad de expresión persistente. Su complejidad, así como el hecho de que aún se duda de la existencia de un herpes virus no replicativo o sin capacidad de producir las proteínas líticas, ponen en entredicho la seguridad de su utilización.

Adenovirus

Los adenovirus son miembros de la familia Adenoviridae. Se trata de virus de ADN de doble cadena, con una longitud de 30 a 35 kb, y pueden aceptar hasta 8 kb de material genético exógeno. El virión es de 80 a 100 nm de diámetro, sin envoltura. Se han identificado más de 50 serotipos adenovirales (Ad1-Ad50), pero sólo Ad2 y Ad5 se utilizan como adenovirus recombinantes, debido a que están perfectamente caracterizados. Pueden infectar a una gran variedad de células, tanto en división como en reposo. Dentro de la célula persisten como ADN no integrado, y su expresión es transitoria; tienen una duración media de entre 12 y 25 días, aunque algunos investigadores han reportado hasta seis meses de expresión. Los adenovirus gutless tienen la capacidad de acomodar material genético de hasta 20 kb, ya que carecen de prácticamente todo su genoma, con excepción de las secuencias empaquetadoras. Los adenovectores deben su éxito en terapia génica a que son biológicamente muy seguros, se producen fácilmente en el laboratorio y de manera silvestre sólo se les relaciona con infecciones respiratorias y gastrointestinales leves. Alrededor de 90% de la población humana se encuentra sensibilizada a los adenovirus, por haber estado en contacto con éstos, y por tanto, presentan anticuerpos circulantes contra ellos, lo que limita su aplicación en protocolos clínicos. Por ello, su principal desventaja estriba en la fuerte respuesta inmune que despiertan en el huésped, lo cual puede llegar a limitar la eficiencia en su uso como vehículo génico, debido a que pueden eliminarse por el sistema inmune. Por esta razón, es necesario utilizar dosis altas para lograr un porcentaje adecuado de transducción, lo que podría desencadenar una respuesta inflamatoria inespecífica grave que puede provocar daños al paciente que lo pueden conducir a la muerte.

Virus adenoasociados

Los AAV son virus relativamente pequeños, de 45 a 60 nm de diámetro, cuyo ADN es de cadena sencilla, con una longitud de 4.7 kb. Tienen una capacidad limitada para la inserción de genes, de sólo 1 kb, y son capaces de infectar tanto células en reposo como en replicación. Los AAV silvestres se integran de forma selectiva en el cromosoma 19, sitio q13.3-4; sin embargo, el virus adenoasociado recombinante pierde esta capacidad de integración y su expresión es episomal, pero estable, ya que forma estructuras de concatámeros cabeza-cola que persisten, en promedio, desde seis meses hasta más de un año. Su uso es muy prometedor, debido a que no generan respuesta inmune humoral en el huésped y se ha reportado la expresión del gen terapéutico por más de un año; sin embargo, tienen el inconveniente de que son difíciles de producir y los títulos que se obtienen son bajos.

En el cuadro 27-2 se resumen las ventajas y desventajas de los diferentes virus usados como vectores en terapia génica. Como conclusión, el vector idóneo será el que sea capaz de entregar el gen a la célula blanco y logre expresarlo de manera eficiente.

Características deseables de un vector

Con independencia del tipo de vector que se utilice en la terapia génica, el vector ideal es aquel que presente las siguientes características:

Facilidad para producirse a títulos elevados

El empleo de vectores, en protocolos ya sea experimentales o clínicos, requiere cantidades elevadas de éstos, especialmente si la administración es sistémica, por lo que aquellos vectores que pueden producirse con facilidad en títulos elevados, mayores de 10⁸ partículas/ml, son los ideales.

Metodología de producción rápida y reproducible

La metodología para la generación y producción de los vectores debe ser reproducible en cualquier laboratorio y no involucrar métodos complicados que puedan entorpecer el proceso.

Introducción del transgén precisa y estable

Una transferencia eficaz en las células blanco y una alta especificidad son las características ideales con las que debe contar el vector, sobre todo cuando la administración es sistémica y va dirigida a que se exprese en un tipo particular de tejido o célula.

Respuesta inmune nula o mínima en el huésped

El vector debe ser lo menos inmunológico posible para el huésped, lo que permitirá que la expresión del transgén sea más prolongada, además de evitar reacciones inmunológicas adversas.

Transgén más elementos regulatorios

Secuencias de genes estables con secuencias regulatorias, que permitan una expresión estable y de la información genética introducida.

El ARNi es un mecanismo que involucra el empleo de secuencias específicas de ARN de doble cadena (ARNds) para un gen específico, con la finalidad de bloquear su expresión. Esta técnica comenzó en la década de 1980, cuando se observó que algunas moléculas de ARN pequeño podían anular la expresión de varios genes en células de plantas y animales, al unirse por complementariedad de bases a las cadenas de ARN mensajero (ARNm) e inhibir el proceso de síntesis de proteínas. El descubrimiento no tuvo mayor relevancia hasta que, en 1988, al inyectar dos tipos de ARN pequeño (ARN sentido –el resultante de la transcripción– y ARN antisentido –el complementario al ARN sentido–) en células de gusanos, los ARN se unieron, generando ARNds. Para sorpresa de los investigadores, este ARNds produjo una inhibición mayor de los genes en estudio que la conseguida hasta ese momento con otros sistemas, como la adición de una sola cadena de ARN pequeño. A este sistema de inhibición se le conoce como ARN interferente o ARNi. De manera natural, las células producen ARNds de gran longitud, que son cortados por la enzima Dicer a fragmentos de ARNds de 21nt, que tienen extremos 5’ y 3’ fosfatados y un extremo saliente de 2 a 3 nucleótidos. La enzima Dicer contiene un dominio helicasa de ARN y es dependiente de adenosín trifosfato (ATP). En la figura 27-3 se esquematiza este proceso de producción y procesamiento de un ARNi dentro de una célula eucariota. En poco tiempo, el ARNi se ha convertido en una herramienta clave para el estudio de la función de un gen in vitro e in vivo, ya que el bloqueo de la expresión de un gen en particular a través de ARNi indica cuál es su función dentro de una célula. Los ARNi pueden enviarse a la célula blanco a través de un vector para dar seguimiento al efecto que tiene el bloqueo de un gen en el funcionamiento celular.

Aplicaciones del ARNi

Se considera que el uso de los ARNi es uno de los mayores aportes de la década a la genómica, por lo que la terapia génica basada en ARNi tiene un gran potencial, especialmente contra enfermedades infecciosas. En muchos protocolos clínicos de VIH se está empleando el envío de ARNi que bloquea la expresión de los genes pol del VIH, como la transcriptasa inversa, la proteasa y la integrasa, con resultados muy prometedores para los pacientes.

El conocimiento de las bases genéticas de algunas enfermedades y la reciente secuenciación del genoma humano han abierto la posibilidad de esta estrategia terapéutica. Esto supone perspectivas para la curación de muchas enfermedades a las que se pretende combatir mediante los genes, como elementos curativos. Por ello, en este momento la terapia génica se ve como una nueva forma de medicina molecular aplicable a la mayoría de las enfermedades, no sólo las monogénicas sino también las multifactoriales, en cuyo tratamiento puede ser útil la modificación de la expresión génica.

Terapia génica contra el cáncer

El cáncer es la enfermedad en la que se encuentran registrados la mayor cantidad de protocolos clínicos con terapia génica, entre los que se encuentran la estimulación del sistema inmune para combatir las células cancerígenas, la terapia suicida para inducir la muerte de las células tumorales, la suplementación de genes supresores de tumores y el bloqueo de oncogenes.

Entre los diferentes protocolos clínicos, el empleo de oligonucleótidos antisentido o estrategias de silenciamiento contra una variedad de oncogenes, como k-ras, c-myc, bcr-abl y bcl-2, han dado buenos resultados cuando estas maniobras se han combinado con quimioterapia.

Por otro lado, ya que en general la respuesta inmune de los pacientes con cáncer está disminuida, ésta se ha tratado de potenciar mediante terapia génica ex vivo en células tumorales o células inmunes efectoras (como linfocitos T o presentadoras de antígenos, como dendríticas y macrófagos). En este sentido, se han validado, a nivel preclínico, reportes en que se han empleado células dendríticas modificadas genéticamente para producir epítopes capaces de inducir respuesta inmune específica. En protocolos clínicos de vacunación con ADNc, se han empleado citocinas, como interleucina (IL) 2, IL-4, IL-7, factor de necrosis tumoral, interferón gamma y GM-CSF. En las células de tumor, mediante terapia génica con estos transgenes, se ha logrado la expresión de las moléculas coestimuladoras, como CD80 (B7-1) o CD86 (B7-2), presentes en las células presentadoras de antígenos, pero que no se expresan en las células tumorales —lo que impide una correcta activación y maduración de las células T contra los epítopes de las células tumorales.

Por otro lado, la terapia suicida es una estrategia de terapia génica que suele aplicarse en tumores sólidos. Se basa en el empleo de genes de enzimas capaces de activar profármacos que presentan una leve toxicidad para las células que expresan el transgén y que, por tanto, pueden metabolizar el fármaco. Estas enzimas son virales, como la cinasa del herpes simple (HSVTK) o bien bacterias o levaduras, como la citocina desaminasa (CD). La enzima más empleada es HSVTK, que fosforila al ganciclovir y lo convierte en un metabolito tóxico. La CD convierte a la molécula farmacológica 5-fluorocitosina (5-FC) en su forma toxica el metabolito 5-fluorouracilo. Ambos transgenes se han empleado en numerosos protocolos preclínicos y clínicos para tumores cerebrales, de cabeza y cuello, y ováricos. Cuando se emplean adenovirus como vectores suelen administrarse directamente en el tumor, seguidos de la administración de GCV. Para evitar su posible efecto tóxico se realizan constructos con promotores específicos del tumor para asegurar la transducción exclusiva de las células blanco tumorales.

Terapia génica contra agentes infecciosos

Se enfoca en la transducción de genes que bloqueen o disminuyan la expresión de genes involucrados en la replicación del agente infeccioso, o bien que limiten o impidan su diseminación en el organismo infectado. Las estrategias se basan en la inhibición de proteínas indispensables para la replicación del microorganismo mediante estrategias antisentido, señuelos de ARN y ARN catalíticos (ribozimas), o bien en la estimulación específica del sistema inmune contra el agente infeccioso utilizando vacunas genéticas o linfocitos específicos del patógeno.

Ejemplos específicos de estas aplicaciones incluyen el uso de ribozimas multidiana para regiones conservadas del genoma del VIH-1, las cuales han demostrado una inhibición eficiente de la replicación viral. Para el caso del virus de la hepatitis Cse han empleado ARNsi, que tienen como secuencia blanco el loop II de la región 5’ no traducida, ya que han demostrado la inhibición efectiva de la expresión de seis genotipos del virus.

Terapia génica contra enfermedades monogénicas

En septiembre de 1990, los National Institutes of Health aprobaron por primera vez un protocolo de terapia génica en humanos, fecha que coincidió con el inicio del Proyecto Genoma Humano. Los doctores William French-Anderson, Michael Blaese y Steven Rosenberg introdujeron el gen que codifica para la enzima adenosín desaminasa (ADA). Los niños que padecen inmunodeficiencia severa combinada (SCID) por deficiencia de la enzima ADA no tienen respuesta inmune adecuada, ya que la ADA participa en el metabolismo de las purinas y su deficiencia ocasiona la acumulación de dATP, metabolito que inhibe la acción de la reductasa ribonucleótido-difosfato, que modifica los ribonucleótidos a desoxinucleótidos. La proliferación de linfocitos depende de la síntesis de dNTP, por lo que sin una reductasa de ribonucleótidos funcional, la proliferación de linfocitos se inhibe y el sistema inmune se compromete. A los pacientes con esta afección se les conoce como niños burbuja, ya que son muy vulnerables a sufrir infecciones, por lo que era necesario mantenerlos en un medio ambiente estéril como medida paliativa. La estrategia de terapia génica dirigida a estos pacientes consistió en aislar linfocitos T de los niños afectados e introducir el gen ADA normal usando un vector retroviral. Una vez insertado el gen, las células se devuelven a los pacientes. El tratamiento duró un año con administraciones cada uno o dos meses, y los niños mostraron mejoras clínicas significativas, y fueron capaces de iniciar una respuesta inmunitaria, lo que produjo una importante disminución en el número de infecciones. El riesgo de una posible mutagénesis insercional, después de repetidas transferencias retrovirales, se vio confirmado al presentarse leucemia en dos de 12 de los niños tratados. En febrero de 1991 se autorizó también el mismo protocolo en Italia, al doctor Bordignon, en el Hospital San Raffaele de Milán. En 1995 ambos grupos de investigación publicaron los resultados y pusieron de manifiesto la eficacia de la terapia génica con retrovirus en estos pacientes (figura 27-4).

Terapia génica contra la cirrosis hepática

La etiologías de la cirrosis hepática incluye las hepatitis virales, el consumo crónico de alcohol, la esteatohepatitis, etc. El daño hepático crónico conlleva a los hepatocitos a apoptosis y también existe una transformación fenotípica de las células estelares hepáticas (CEH) a un tipo miofibroblástico, proliferativo y sintetizador de proteínas de matriz extracelular (MEC). Esto ocasiona que el parénquima se sustituya por proteínas de MEC, como colágena tipos I y IV. La acumulación de las proteínas de MEC es el resultado de un aumento en su síntesis, así como de una disminución en su degradación, debido a una reducción de la cantidad de metaloproteinasas (MMP), enzimas degradadoras de proteínas de MEC o de su actividad enzimática ocasionada por una sobreexpresión de sus inhibidores específicos los TIMP (tissue inhibitor of metalloproteases). Las CEH también comienzan a secretar moléculas, como el factor de crecimiento de transformación β1 (TGF-β1) y el factor de crecimiento derivado de plaquetas (PDGF). El TGF-β es la citocina profibrogénica por excelencia y, a través de su señalización, aumenta la síntesis de colágenas fibrilares (especialmente, colágena tipos I, III y IV) y la producción del TIMP-1 (inhibidor tisular de metaloproteinasas tipo 1). Como consecuencia de estos eventos, se produce la fibrosis hepática y a lo largo de los años se puede desarrollar cirrosis. Las estrategias de terapia génica para el abordaje de la cirrosis incluyen la inhibición de la expresión del TGF-β, el aumento de la expresión de MMP o de moléculas fibrolíticas para aumentar la degradación de la cicatriz fibrótica. En este sentido, se han desarrollado vectores adenovirales con los genes de MMP8, uPA y un receptor truncado para TGF-β para el tratamiento de la cirrosis hepática. Estos vectores ofrecen la ventaja de que presentan un tropismo natural por el hígado cuando se administran por vía sistémica, lo que constituye una ventaja cuando se emplean para el tratamiento de la cirrosis hepática.

La MMP8 es una metaloproteinasa cuyo sustrato principal es la colágena tipo I, que se incrementa considerablemente en la fibrosis. Esta enzima es producida por los neutrófilos, por lo que su sobreexpresión en células hepáticas es una estrategia innovadora. Los resultados con este transgén demostraron reducciones de 45% del área fibrótica, un aumento en la expresión de genes fibrolíticos, como MMP3 y TIMP1 libre, mejorías en marcadores hepáticos de funcionalidad y regeneración celular (HGF), y reducciones en el gen de TGF-β1. Por otro lado, el transgén uPA (activador de plasminógeno tipo urocinasa) induce la activación de varias MMP y, como consecuencia, provoca efectos antifibróticos, que se reflejan en reducciones de 85% del área fibrótica a los 10 días posadministración y un aumento significativo en la expresión de marcadores de regeneración hepática celular, como HGF y su receptor c-Met, y en el número de células positivas a PCNA, así como mejorías en los niveles de marcadores hepáticos de funcionalidad. La tercera estrategia es el uso de un receptor truncado de TGF-β que oblitera la señalización de esta citocina profibrogénica, e induce de esta manera que muchos genes fibrogénicos se reduzcan (Col I, TGF-β1, PDGF, PAI-1 y TIMP1) y varios genes implicados en la degradación de MEC se incrementen, como MMP3.

En la actualidad, en la literatura médica internacional se han descrito 763 protocolos para realizar terapia génica en humanos, que involucran a más de 7 000 pacientes en todo el mundo. El 70% de las terapias realizadas se han llevado a cabo para intervenir procesos neoplásicos, 12% para enfermedades infecciosas, y 9% para enfermedades monogénicas. Hace 20 años la terapia génica se veía como una ficción; hoy día representa una opción real que puede revolucionar el tratamiento de diversas enfermedades crónico-degenerativas, monogénicas e infecciosas que se consideraban mortales.