Capítulo 91e: Genoterapia en medicina clínica

La transferencia génica es un área terapéutica novedosa en la que el agente activo es un ácido nucleico en vez de una proteína o una molécula pequeña. Como la introducción de DNA o RNA desnudo a una célula es un proceso muy ineficaz, la mayor parte de las transferencias génicas se hacen usando un vector o un vehículo para inserción génica. Estos vehículos por lo general, se han manipulado genéticamente a partir de virus eliminando parte o todo el genoma viral y remplazándolo por el gen terapéutico de interés bajo el control de un promotor adecuado (cuadro 91e-1). Las estrategias de transferencia génica pueden describirse en términos de tres elementos esenciales: 1) un vector; 2) un gen que va a introducirse, a veces llamado el transgén, y 3) la célula relevante fisiológica en la cual el DNA o RNA se va a insertar. La serie de pasos en los que el DNA donado entra en una célula y expresa el transgén se llama transducción. La inserción génica puede darse in vivo, cuando el vector se inyecta directamente al paciente, o en el caso de células hematopoyéticas y otras células efectoras, ex vivo, con extracción de la célula efectora del paciente, seguida por el regreso de las células autólogas modificadas al paciente después de su manipulación en el laboratorio. Este último método combina con eficacia la transferencia génica con tratamientos celulares (cap. 90e).

La transferencia génica es uno de los conceptos más poderosos en la medicina molecular moderna y tiene la posibilidad de aplicarse a muchas enfermedades para las que ahora no existe tratamiento. Hay estudios clínicos de terapia génica desde 1990; un hito reciente en este campo fue la autorización en 2012 del primer producto de terapia génica aprobado en Europa o en Estados Unidos (véase más adelante). Dado que la terapia génica mediada por vector se considera una de las formas terapéuticas más complejas desarrolladas hasta ahora, consistente en un ácido nucleico y un componente proteínico, este intervalo desde el primer estudio clínico hasta el primer producto aprobado es notable porque es similar al observado con otras clases nuevas de fármacos, como los anticuerpos monoclonales o el trasplante de médula ósea. Se han incluido más de 5 000 sujetos en estudios de transferencia génica y los efectos adversos graves han sido raros. Algunos de los estudios iniciales se caracterizaron por un exceso de optimismo y la falta de una crítica apropiada a los estudios preclínicos en animales; además, en algunos contextos no se apreciaba del todo que los estudios en animales son sólo una guía parcial sobre los perfiles de seguridad de los productos en seres humanos (p. ej., mutagénesis por inserción). La exuberancia inicial fue impulsada por muchos factores, incluido el intenso deseo de desarrollar tratamientos para enfermedades intratables hasta el momento, falta de comprensión de los riesgos y en algunos casos, conflictos de interés no descubiertos. Después que un adolescente murió por las complicaciones relacionadas con la infusión del vector, el campo experimentó un recorte; los esfuerzos continuados condujeron a una comprensión mejor matizada de los riesgos y beneficios de estas terapias nuevas, así como a la selección más sofisticada de las enfermedades a las que se dirigirían los esfuerzos. En la actualidad hay terapias génicas en desarrollo para una amplia variedad de enfermedades (fig. 91e-1).

Las estrategias de transferencia génica para enfermedades genéticas generalmente involucran tratamientos de adición génica, un enfoque caracterizado por la transferencia del gen faltante a la célula objetivo fisiológicamente relevante. Sin embargo, son posibles otras estrategias, incluyendo insertar un gen que tenga un efecto biológico similar a través de una vía alternativa (p. ej., factor VIIa para hemofilia A), administrar un oligonucleótido no codificante para eliminar un exón mutante si la secuencia no es crítica para la función de la proteína (como se ha hecho con el gen de la distrofina en la distrofia muscular de Duchenne) o regular a la baja una respuesta nociva a través de un siRNA (RNA de interferencia pequeño). Se utilizan dos estrategias diferentes para lograr una expresión génica duradera: una es transducir células madre con un vector que se integre, de tal manera que todas las células hijas portarán el gen donado; la otra es transducir células de vida larga, como las de músculo estriado o células nerviosas. En el caso de células de vida larga, no es necesaria la integración en el genoma de la célula en la que se ejerce el efecto. En lugar de eso, como las células no se dividen, el DNA donado, si se estabiliza en una forma episomal, puede dar origen a la expresión para la vida de la célula; esto evita los problemas relacionados con la mutagénesis de integración e inserción.

TRASTORNOS DE INMUNODEFICIENCIA: PRUEBA DE PRINCIPIO

Los intentos tempranos para efectuar la sustitución genética en células madre hematopoyéticas (HSC, hematopoietic stem cells) fueron frustrados por la relativamente baja eficiencia de transducción de los vectores retrovirales que requieren células en división para poder integrarse. Como las HSC se encuentran inactivas en condiciones normales, son un blanco formidable para transducción. Sin embargo, la identificación de citocinas que inducen la división celular sin promover la diferenciación de células madre, junto con mejoras técnicas en el aislamiento y la transducción de HSC, llevó a mejoras modestas pero reales en la eficiencia de transducción.

El primer efecto terapéutico convincente de la transferencia génica se produjo en la inmunodeficiencia grave combinada (SCID, severe combined immunodeficiency disease) ligada al cromosoma X, producida por las mutaciones en el gen (IL2RG), que codifica la subunidad γc del receptor de citocinas que se requiere para el desarrollo normal de los linfocitos T y linfocitos citolíticos naturales (NK) (cap. 374). Los niños afectados se presentan en los primeros meses de vida con infecciones graves, retraso en el crecimiento o ambas. En este trastorno, se reconoció que las células transducidas, aun en números pequeños, tenían ventajas proliferativas en comparación con las células no transducidas, que carecen de los receptores para citocinas requeridos para el desarrollo y maduración de linfocitos. En la mayoría de los niños tratados ocurrió reconstitución completa del sistema inmunitario, incluyendo respuestas documentadas a las vacunas que suelen administrarse de la niñez, resolución de infecciones e incremento notable en el crecimiento. Sin embargo, entre los 20 niños tratados en dos estudios clínicos separados, cinco desarrollaron un síndrome similar a la leucemia linfocítica aguda de linfocitos T, con esplenomegalia, leucocitosis y la aparición de un clon único de linfocitos T. Los estudios moleculares revelan que, en la mayoría de estos niños, el vector retroviral se integró en un gen, el LMO-2, que codifica un componente de un factor de transcripción involucrado en el desarrollo hematopoyético. La repetición larga terminal incrementa la expresión de LMO-2 y el resultado es la leucemia de linfocitos T.

Los estudios sobre inmunodeficiencia grave combinada ligada al cromosoma X supusieron un hito en la evolución de la genoterapia. Demostraron de manera concluyente que esta modalidad terapéutica podría curar una enfermedad; de los 20 niños finalmente tratados en estos estudios clínicos, 18 alcanzaron la corrección de su trastorno de inmunodeficiencia. Por desgracia, cinco desarrollaron un trastorno tipo leucemia y un paciente falleció por esta complicación, pero el resto están vivos y sin complicaciones después de hasta 14 años del tratamiento inicial. Tales estudios también demostraron que la mutagénesis insercional que produce cáncer era más que una posibilidad hipotética (cuadro 91e-2). Como resultado de la experiencia de dichos estudios, todos los protocolos que usan vectores de integración en células hematopoyéticas deben incluir un plan para vigilar los sitios de inserción y la proliferación clonal. Las estrategias para superar esta complicación han incluido emplear cassette génico “suicida” en el vector, de tal manera que los clones fallidos puedan ser eliminados rápidamente, o usar elementos “aisladores” en el cassette, que puedan limitar la activación de los genes que rodean al sitio de inserción. Los vectores lentivirales, que pueden transducir eficientemente a células que no están en división y en la que ejercerán sus efectos, pueden demostrar ser más seguros que los vectores retrovirales, con base en los patrones de integración; por tanto, más a menudo se están utilizando gradualmente éstos como una alternativa a los vectores retrovirales.

Se ha alcanzado un éxito más claro con un estudio de genoterapia para otra forma de inmunodeficiencia grave combinada, la deficiencia de adenosina desaminasa (ADA, adenosine desaminase) (cap. 374). La adenosina desaminasa-inmunodeficiencia grave combinada es clínicamente similar a la inmunodeficiencia grave combinada ligada al cromosoma X; sin embargo, puede tratarse mediante sustitución enzimática con una forma conjugada con polietilénglicol de la enzima (PEG-ADA), que lleva a la reconstitución inmunitaria pero no siempre a recuentos normales de linfocitos T. El tratamiento con remplazo enzimático es costoso (costes anuales: 200 000 a 300 000 USD). Los estudios iniciales de tratamiento para adenosina desaminasa-inmunodeficiencia grave combinada no fueron exitosos, hasta que se implementaron las modificaciones de este protocolo como la inclusión del uso de HSC en lugar de linfocitos T, como sitio para la transducción; la interrupción de PEG-ADA al momento de la administración del vector, de tal manera que las células transducidas tuvieran una ventaja proliferativa sobre las no transducidas y el uso de un régimen acondicionador para facilitar la implantación de las células transducidas ha resultado exitoso sin las complicaciones observadas en los estudios de inmunodeficiencia grave combinada relacionada al cromosoma X. No ha habido complicaciones en los 10 niños tratados con el protocolo de Milán, con una mediana de seguimiento de más de 8 años. La adenosina desaminasa-inmunodeficiencia grave combinada, es un ejemplo en donde la genoterapia ha cambiado las opciones terapéuticas para los pacientes. Para aquellos con un hermano con HLA (human leukocyte antigen) idéntico, el trasplante de médula ósea aún es la mejor opción terapéutica, pero se aplica a sólo una minoría de los afectados. Para aquellos sin una compatibilidad HLA idéntica, la genoterapia tiene eficacia comparable a la PEG-ADA, no requiere la repetición de inyecciones y no corre el riesgo de anticuerpos neutralizantes contra la enzima bovina.

ENFERMEDADES NEURODEGENERATIVAS: EXTENSIÓN DE PRINCIPIO

Los estudios de enfermedad de inmunodeficiencia combinada grave apoyaron la hipótesis de que podía usarse la transferencia génica a células madre hematopoyéticas para tratar cualquier enfermedad para la que el alotrasplante de médula ósea fuera terapéutico. Además, el uso de células autólogas con modificación genética implicaba varias ventajas, como la ausencia del riesgo de enfermedad de injerto contra hospedador, disponibilidad garantizada de un donante (a menos que la enfermedad misma dañara la población de células madre del paciente) y baja probabilidad de falla del injerto. Cartier y Aubourg capitalizaron estas ideas para realizar el primer estudio de transducción de HSC con un vector lentiviral para un trastorno neurodegenerativo, la adrenoleucodistrofia (ALD) ligada a X. Esta última es una enfermedad desmielinizante mortal del sistema nervioso central causada por mutaciones en el gen que codifica un transportador de cassette de unión con trifosfato de adenosina. La deficiencia de esta proteína conduce a la acumulación de ácidos grasos de cadena muy larga en los oligodendrocitos y la microglia, lo que altera el mantenimiento de la mielina que realizan estas células. Los niños afectados desarrollan evidencia clínica y radiográfica de la enfermedad entre los seis y ocho años de edad, y casi siempre mueren antes de la adolescencia. Después de la transducción lentiviral de células madre hematopoyéticas autólogas a niños pequeños con la enfermedad, se produjo una estabilización drástica del trastorno, lo que demostró que la transducción de células madre podría funcionar en trastornos neurodegenerativos, como en los inmunitarios. Los investigadores en Milán llevaron este hallazgo un paso más lejos al desarrollar un tratamiento para otro trastorno neurodegenerativo que antes respondía muy poco al trasplante de médula ósea. La leucodistrofia metacromática es un trastorno por almacenamiento lisosómico causado por mutaciones en el gen que codifica la arilsulfatasa A (ARSA). La forma infantil tardía de la enfermedad se caracteriza por daño motor y cognitivo progresivo; la muerte sobreviene pocos años después a causa de la acumulación del sustrato sulfatida de la ARSA en los oligodendrocitos, microglia y algunas neuronas. Al reconocer que la producción endógena de ARSA era demasiado baja para permitir la corrección cruzada con el trasplante alógeno, Naldini et al., diseñaron un vector lentiviral que indujera niveles mayores a los fisiológicos en la expresión de ARSA en las células transducidas. La transducción de células madre hematopoyéticas autólogas de niños con la enfermedad en un momento en que aún se encuentran asintomáticos permitió la conservación y logro continuado de los hitos motores y cognitivos por periodos de hasta 32 meses después que los hermanos afectados habían comenzado a perder tales avances. Estos resultados ilustran que la capacidad para modificar los niveles de expresión permite diseñar terapias génicas exitosas en casos en los que el trasplante alógeno de médula ósea no es eficaz. Es probable que se use una estrategia similar en otras enfermedades neurodegenerativas.

La transducción de células madre hematopoyéticas para tratar hemoglobinopatías es una extensión obvia de los estudios ya realizados, pero representa un obstáculo mayor en términos de la magnitud de la transducción requerida para lograr un efecto terapéutico. Ya hay estudios en proceso para talasemia y para varios trastornos hemáticos más, como el síndrome de Wiskott-Aldrich y la enfermedad granulomatosa crónica.

Los vectores virales adenoasociados (AAV, adeno-associated viral) recombinantes se han vuelto vehículos atractivos para inserción génica en enfermedades genéticas. Manipulados genéticamente a partir de un virus pequeño de DNA con replicación defectuosa, carecen de secuencias virales codificantes y desencadenan muy poca respuesta inmunitaria en animales de experimentación. Son capaces de transducir células que no se encuentran en división y el DNA insertado se estabiliza en forma episomal, reduciendo el riesgo de mutagénesis insercional. Como el vector tiene tropismo por ciertos tipos celulares de vida larga, como el músculo estriado, el del sistema nervioso central y los hepatocitos, se puede lograr expresión a largo plazo aun sin haber integración.

PRIMER PRODUCTO AUTORIZADO

Estas características de los virus adenoasociados se utilizaron para desarrollar el primer producto autorizado en Europa para terapia génica, un vector de virus adenoasociados para el tratamiento del trastorno autosómico recesivo deficiencia de lipoproteína lipasa (LPL, lipoprotein lipase). Este trastorno poco común (1 a 2/millón) se debe a mutaciones con pérdida de función en el gen que codifica la LPL, una enzima que se produce en el músculo esquelético y que es necesaria para el catabolismo de las lipoproteínas ricas en triglicéridos y de los quilomicrones. Las personas afectadas tienen suero lipémico y desarrollan xantomas eruptivos, hepatoesplenomegalia y en algunos casos, episodios recurrentes de pancreatitis aguda. Los estudios clínicos demostraron la seguridad de la inyección intramuscular de virus adenoasociados-lipoproteína lipasa y su eficacia para reducir la frecuencia de episodios de pancreatitis en las personas con el trastorno, lo que condujo a la aprobación del producto en Europa. Los estudios clínicos adicionales que están en proceso y usan vectores de virus adenoasociados en enfermedades genéticas incluyen los de distrofias musculares, deficiencia de antitripsina α₁, enfermedad de Parkinson, enfermedad de Batten, hemofilia B y varias formas de ceguera congénita.

HEMOFILIA

La hemofilia (cap. 78) se considera a menudo como un modelo de enfermedad para la transferencia génica, ya que el producto génico no requiere una regulación precisa de la expresión y los factores de coagulación biológicamente activos pueden ser sintetizados por diversos tejidos, permitiendo flexibilidad en la elección del tejido tratado. Más aún, la elevación de las concentraciones circulantes de factores de coagulación de <1% (concentraciones que se encuentran en individuos con enfermedad grave) al rango de 5% mejora mucho el fenotipo de la enfermedad. Los estudios preclínicos con vectores de virus adenoasociados recombinantes aplicados al músculo estriado o hígado han ocasionado la expresión a largo plazo (>5 años) del factor VIII o factor IX en un modelo de hemofilia en perros. La aplicación al músculo estriado de un vector de virus adenoasociados que expresaba el factor IX en pacientes con hemofilia B fue segura y produjo expresión a largo plazo, que puede cuantificarse en la biopsia muscular, pero las concentraciones circulantes nunca llegaron a >1% por periodos prolongados y se requirieron un gran número de inyecciones IM (>80 a 100) para acceder a una gran masa muscular. Se ha empleado administración intravascular del vector para acceder a grandes áreas de músculo estriado en modelos animales de hemofilia y probablemente será probada en próximos estudios.

El primer estudio de un vector de virus adenoasciados que expresaba factor IX liberado al hígado en seres humanos con hemofilia B produjo niveles terapéuticos circulantes con la máxima dosis probada, pero la expresión de estas concentraciones (>5%) duró sólo de seis a 10 semanas antes de regresar a las cifras iniciales (<1%). Entre los factores que contribuyen a la pérdida de la expresión se encuentran la respuesta de los linfocitos T de memoria frente a la cápside viral, que está presente en seres humanos pero no en otras especies animales, que no son hospedadores naturales del virus y tal vez lleva a la pérdida de expresión (cuadro 91e-2). Como respuesta a estos datos, un segundo estudio incluyó un curso corto de prednisolona que se administró cuando la concentración del factor IX empezaba a disminuir. Tal estrategia permitió la expresión a largo plazo del factor IX, en niveles de 2 a 5%, en varones con hemofilia B grave. Los esfuerzos actuales se enfocan en la expansión de estos estudios y su ampliación a la hemofilia A.

TERAPIA GÉNICA RETINIANA

Una conclusión lógica de la experiencia inicial con virus adenoasociados en hígado en el estudio de hemofilia fue que la prevención de las respuestas inmunitarias era la clave para la expresión a largo plazo. Por tanto, los sitios privilegiados desde el punto de vista inmunitario, como la retina, comenzaron a atraer un interés sustancial como objetivos terapéuticos. Esta inferencia se confirmó elegantemente en el caso de una enfermedad retiniana degenerativa, la amaurosis congénita de Leber (LCA, Leber’s congenital amaurosis). Dicho trastorno se caracteriza por ceguera temprana y hasta la fecha no hay tratamiento; es causada por mutaciones en diferentes genes; casi 15% de los casos son ocasionados por una mutación en el gen RPE65, que codifica una proteína de 65 kDa asociada al epitelio pigmentario de la retina. En perros con mutación nula en el RPE65, se restauró la visión después de la inyección subretiniana de un vector de virus adenoasociados que expresaba RPE65. La expresión del transgén parece ser estable; los primeros animales tratados hace >10 años continúan manifestando evidencia electrofisiológica y conductual de función visual. Como en el caso de la inmunodeficiencia grave combinada ligada al cromosoma X, la transferencia génica debe hacerse relativamente temprana en la vida para lograr la corrección óptima de la enfermedad genética, aunque aún no se han definido las limitaciones exactas impuestas por la edad. Los estudios para AAV-RPE65 realizados en Estados Unidos y Reino Unido han mostrado el restablecimiento de la función visual y retiniana en más de 30 sujetos, con la mejoría más marcada en los sujetos más jóvenes. Hay estudios de otras enfermedades de la retina, degenerativas hereditarias, como la coroideremia, al igual que estudios para ciertos trastornos adquiridos complejos, como la degeneración macular senil, que afecta a millones de personas en todo el mundo. La neovascularización que ocurre en la degeneración macular relacionada con la edad puede ser inhibida con inhibidores de la expresión del factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF), como la angiostatina, o a través del uso de interferencia del VEGF con RNAi (RNA de interferencia). Se están llevando a cabo estudios en fase temprana con siRNA frente el RNA de VEGF, pero requieren inyecciones intravítreas repetidas del siRNA; también se están realizando estudios clínicos con un vector de virus adenoasociados, que podría permitir la inhibición a largo plazo de los efectos biológicos del factor de crecimiento del endotelio vascular a través de un receptor soluble.

La mayoría de las experiencias con transferencia génica en la clínica ha sido en sujetos con cáncer (fig. 91e-1). Como regla general, una característica que distingue a la genoterapia de los tratamientos antineoplásicos convencionales es que la primera es menos tóxica, en algunos casos porque se administra en forma local (p. ej., inyecciones intratumorales) y en otros casos porque se dirige específicamente contra características del tumor (inmunoterapia, antiangiógenos, etc.). Como el cáncer es una enfermedad de la vejez y muchos ancianos son frágiles, el desarrollo de tratamientos con efectos secundarios más ligeros es un objetivo importante.

ESTRATEGIAS LOCALES

La genoterapia para el cáncer puede dividirse en métodos sistémicos y locales (cuadro 91e-3). Algunos de los estudios iniciales de tratamiento contra el cáncer se enfocaron en la administración local de un profármaco o un gen suicida que incrementaría la sensibilidad de las células tumorales a los fármacos citotóxicos. Una estrategia usada con frecuencia ha sido la inyección intratumoral de un vector adenoviral que expresa el gen de la timidina cinasa (TK, thymidine kinase).

Las células que incorporan y expresan el gen de TK pueden morirse tras la administración de ganciclovir, el cual es fosforilado para dar origen a un nucleósido tóxico para la TK. Como se requiere la división celular para que el nucleósido tóxico afecte la viabilidad celular, tal estrategia fue utilizada inicialmente en tumores cerebrales agresivos (glioblastoma multiforme) donde se veían afectadas las células tumorales en división pero no afectaba a las neuronas normales que no se dividían. En fecha más reciente, este método ha sido explorado para tumores locales recurrentes de próstata, mama y colon, entre otros.

Otro método local utiliza la expresión del supresor tumoral p53 mediante adenovirus, el cual sufre mutación en una amplia variedad de cánceres. Dicha estrategia ha mostrado respuestas parciales y completas en el carcinoma epidermoide de cabeza y cuello, cáncer esofágico y cáncer pulmonar de células no microcíticas después de la inyección intratumoral directa del vector. Los índices de respuesta (∼15%) son comparables a los que se logran con la administración de un solo fármaco. El uso de virus oncolíticos que se replican selectivamente en las células tumorales pero no en las células normales ha mostrado ser prometedor en el carcinoma epidermoide de cabeza y cuello y en otros tumores sólidos. Este método se basa en la observación de que la deleción de ciertos genes virales inhibe su capacidad para replicarse en células normales pero no en las tumorales. Una ventaja de dicha estrategia es que el vector que se replica puede proliferar y diseminarse dentro del tumor, facilitando su eliminación final. Sin embargo, las limitaciones físicas de la diseminación viral, incluyendo fibrosis, células normales intercaladas, membranas basales y áreas necróticas dentro del tumor, pueden reducir la eficacia clínica. Los virus oncolíticos están autorizados y disponibles en algunos países, pero no en Estados Unidos.

MEDIDAS SISTÉMICAS

En la mayor parte de cánceres, sobreviene la muerte como consecuencia de la enfermedad metastásica, más que por el crecimiento descontrolado del tumor primario, lo que ha dado origen a un considerable interés en desarrollar métodos de genoterapia sistémica. Una estrategia ha sido favorecer el reconocimiento más eficiente de las células tumorales por el sistema inmunitario. Los métodos han incluido la transducción de células tumorales con genes potenciadores del sistema inmunitario que codifican citocinas, quimiocinas o moléculas coestimulantes; y la manipulación ex vivo de las células dendríticas para intensificar la presentación de los antígenos tumorales. Recientemente se obtuvo un éxito considerable con la transducción lentiviral de linfocitos autólogos con un cDNA que codifica un receptor antigénico quimérico (CAR, chimeric antigen receptor). La fracción del receptor antigénico quimérico consiste en un dominio de unión con el antígeno tumoral (p. ej., un anticuerpo contra el antígeno de la célula B CD19) fusionado con un dominio de señalización intracelular que permite la activación de los linfocitos T. Los linfocitos transducidos pueden reconocer y destruir a las células que portan el antígeno. Este método receptor antigénico quimérico-linfocitos T ha tenido un éxito extraordinario en la leucemia linfocítica crónica resistente al tratamiento y la leucemia linfoblástica aguda de linfocitos B precursores. La infusión de linfocitos T con modificaciones génicas para reconocer el antígeno celular B CD19 permitió una expansión >1 000 veces in vivo, desplazamiento de los linfocitos T a la médula ósea y remisión completa en un subgrupo de pacientes que no había respondido a múltiples regímenes de quimioterapia. Las células persisten como linfocitos T de memoria CAR+, lo que permite la funcionalidad antitumoral constante. Algunos pacientes experimentan un síndrome de lisis tumoral tardío que requiere tratamiento médico intensivo. Este método también causa toxicidad en el blanco, lo que produce aplasia de linfocitos B que requiere infusiones de IgG de por vida. Los resultados actuales indican que pueden obtenerse remisiones duraderas y en teoría, la estrategia puede extenderse a otros tipos de neoplasias, si es posible identificar un antígeno tumoral.

También se han desarrollado estrategias de transferencia génica para inhibir la angiogénesis del tumor. Éstas han incluido la expresión constitutiva de inhibidores de la angiogénesis, como angiostatina y endostatina; uso de siRNA para reducir los niveles de VEGF o del receptor de VEGF y métodos combinados en los que los linfocitos T autólogos son modificados a nivel genético para reconocer antígenos específicos de la vasculatura tumoral. Tales estudios aún están en fases iniciales.

Otro nuevo método sistémico es el uso de transferencia génica para proteger a las células normales de la toxicidad de la quimioterapia. El método más estudiado es la transducción de células hematopoyéticas con genes que codifican la resistencia a antineoplásicos, incluyendo el gen MDRI de resistencia a múltiples fármacos o el gen que codifica la O⁶-metilguanin DNA metiltransferasa (MGMT). Se está investigando la transducción ex vivo de las células hematopoyéticas, seguida de trasplante autólogo, como estrategia para permitir la administración de altas dosis de quimioterapia que de otra manera no serían toleradas.

La tercera categoría principal abordada por los estudios de transferencia génica es la enfermedad cardiovascular. La experiencia inicial se ha tenido en estudios diseñados para incrementar el flujo sanguíneo al músculo estriado (isquemia crítica de extremidad) o cardiaco (angina/isquemia miocárdica). Las opciones terapéuticas de primera línea para ambos grupos incluyen la revascularización mecánica o el tratamiento médico, pero un subgrupo de pacientes no son elegibles o no se benefician de estos métodos. Tales pacientes han formado las primeras cohortes para valorar la transferencia génica para lograr angiogénesis terapéutica. El principal transgén utilizado ha sido VEGF, atractivo por su especificidad por las células endoteliales; otros transgenes incluyen el factor de crecimiento de los fibroblastos (FGF, fibroblast growth factor) y la subunidad α del factor inducible por hipoxia 1 (HIF-1α). El diseño de la mayor parte de los estudios incluyó inyección directa intramuscular (o miocárdica) de un plásmido o de un vector adenoviral que expresa el transgén. Ambos vectores pueden producir sólo una expresión transitoria de VEGF, lo que puede ser adecuado porque no es necesaria la expresión transgénica continuada una vez que se forman los vasos nuevos. La inyección directa favorece la expresión local, que debe ayudar a evitar los efectos sistémicos, como la neovascularización de la retina o la formación de vasos nuevos en un tumor incipiente. Los estudios iniciales con inyección de adeno-VEGF o plásmido-VEGF produjeron mejoría respecto al estado inicial de la vasculatura detectable en la angiografía, pero ningún cambio en la frecuencia de amputación o la mortalidad cardiovascular. Hay estudios en proceso que valoran distintas vías de administración y distintos transgenes.

Los estudios más recientes han usado vectores de virus adenoasociados para desarrollar una estrategia terapéutica para personas con insuficiencia cardiaca congestiva resistente al tratamiento. En estudios preclínicos, un vector codificante de la Ca²⁺ ATPasa del retículo sarcoplásmico (SERCA2a) tuvo efectos inotrópicos positivos en el ventrículo izquierdo en un modelo porcino de insuficiencia cardiaca con sobrecarga de volumen. Los resultados de un estudio fase II en el que el vector se infundió por las arterias coronarias a pacientes con insuficiencia cardiaca congestiva demostró la seguridad y algunas indicaciones de eficacia; ahora se planean estudios más grandes.

Este capítulo se enfocó en el tratamiento por adición génica, en el que se transfiere un gen normal a un tejido blanco para inducir la expresión de un producto génico con efectos terapéuticos. Otra técnica potente en desarrollo es la edición del genoma, en la que se corrige una mutación in situ, con lo que se genera una copia de tipo nativo bajo el control de las señales reguladoras endógenas. Este método utiliza reactivos nuevos, como las nucleasas de los dedos de cinc, TALEN y CRISPR, que introducen roturas de cadena doble en el DNA cerca del sitio de la mutación, y luego dependen de una secuencia de reparación donada y los mecanismos celulares para reparar las roturas en la cadena doble a fin de reconstituir un gen funcional. Otra estrategia introducida en fecha reciente en los estudios clínicos es el uso de siRNA o RNA en horquilla cortos como transgenes para eliminar la expresión de genes nocivos (p. ej., el de la huntingtina mutante en la enfermedad de Huntington o genes del genoma del virus de hepatitis C en sujetos infectados).

El poder y la versatilidad de las técnicas de transferencia génica son tales que hay pocas enfermedades graves para las que no haya tratamientos de transferencia génica en desarrollo. El tiempo de investigación de nuevas clases de tratamientos casi siempre toma dos o tres décadas; los anticuerpos monoclonales y las proteínas recombinantes son ejemplos recientes. La genoterapia, que ingresó a las pruebas clínicas a principios de la década de 1990, tuvo el mismo curso temporal. Ahora abundan los ejemplos de éxito clínico y es probable que las técnicas de tratamiento génico adquieran cada vez más importancia como una modalidad terapéutica en el siglo XXI.

Una interrogante central que debe resolverse es la seguridad de la transferencia génica a largo plazo, y las agencias reguladoras exigieron un seguimiento de 15 años de los sujetos participantes en estudios de genoterapia (cuadro 91e-4). El logro de beneficios terapéuticos de la medicina molecular moderna dependerá del progreso continuo en la tecnología de transferencia génica.