La reconstrucción del virus antiguo debería ayudar a los científicos a mejorar las terapias génicas

En un nuevo estudio en la revista Informes de células, los investigadores muestran cómo lograron diseñar un virus antiguo y lo utilizaron para administrar terapia genética a la retina, el hígado y el tejido muscular de los ratones.
La terapia génica usa virus para insertar genes sanos en el ADN de células enfermas.

La terapia génica es un enfoque relativamente nuevo y en gran parte experimental que utiliza genes en lugar de medicamentos o cirugía para prevenir y tratar enfermedades.

El equipo, que incluye miembros de la Oficina de Ojos y Oídos de Massachusetts y el Instituto de Investigación de Ojos Schepens en Boston, Massachusetts, dice que el estudio debería ayudar a que las terapias génicas sean más seguras, más potentes y estén disponibles para más pacientes.

También esperan que los hallazgos aumenten la comprensión de los científicos de las complejas estructuras de virus que pueden usarse como "vectores" de terapia genética, vehículos que insertan genes en las células.

El autor principal Luk H. Vandenberghe, profesor asistente de la Facultad de Medicina de Harvard que dirige un laboratorio en el Instituto y Enfermería, dice:

"Creemos que nuestros hallazgos nos enseñarán cómo se construyen estructuras biológicas complejas, como los AAV (virus adenoasociados). A partir de este conocimiento, esperamos diseñar virus de próxima generación para su uso como vectores en la terapia génica".

Los virus son vehículos de entrega ideales para los genes. Sobreviven al insertarse en el material genético dentro de las células de los organismos que invaden. A continuación, secuestran la maquinaria de la célula para hacer copias de sí mismos y proliferar.

Los virus diseñados no son atacados por el sistema inmune

Al insertar genes terapéuticos en virus, los investigadores pueden usarlos para transportar los genes a las células o tejidos de los pacientes. Los virus adeno-asociados (AAV) son virus pequeños que infectan a los humanos pero no causan enfermedades. Esta es una de las características que los hace vectores ideales para la terapia génica.

Hasta ahora, los desarrolladores de terapia genética han elegido los AAV que circulan naturalmente en la población humana. Pero el problema con esto es que cuando una persona está expuesta a un virus de este tipo, su sistema inmune lo recuerda y trata de eliminarlo la próxima vez que lo invada.

Como resultado, la eficacia de la terapia génica basada en AAV naturales es limitada si el sistema inmune del paciente los ha visto antes y ataca a los vectores antes de que hayan tenido la oportunidad de insertar genes suficientes en las células para que la terapia tenga efecto.

La solución es diseñar nuevos AAV benignos que el sistema inmune de los pacientes no reconocerá, dándoles tiempo para insertar los genes terapéuticos en las células diana. Esto haría que la terapia esté disponible para muchos más pacientes.

Pero los AAV no son fáciles de diseñar debido a su compleja estructura. Las proteínas de la envoltura del virus se ajustan perfectamente en patrones únicos e intrincados, como un rompecabezas.

El patrón es tan intrincado y entrelazado que ajustar una proteína para obtener un beneficio, como una transferencia más eficiente del gen en la célula, podría provocar la destrucción de toda la caparazón.

El virus del ancestro se dirigió con éxito al tejido en ratones sin efectos secundarios

Para resolver el problema de ingeniería de AAV que tienen los beneficios sin los inconvenientes, el equipo miró a los antepasados ??de los virus que existen en la actualidad.

Al examinar los linajes de virus, los investigadores pudieron trabajar hacia atrás en su árbol de antepasados, descubriendo los cambios que han ocurrido en su evolución. A partir de este conocimiento, diseñaron nueve virus que tenían integridad estructural y también tenían características que podrían convertirlos en buenos vectores.

Cuando probaron los virus modificados en ratones, encontraron que Anc80, el más antiguo de ellos, podía dirigirse con éxito e ingresar a las células del hígado, los músculos y la retina sin efectos secundarios tóxicos.

El próximo paso para los investigadores será observar la interacción entre el virus y el huésped a lo largo de la evolución en un esfuerzo por encontrar vectores mejorados para uso clínico. El equipo también planea examinar si Anc80 podría usarse para tratar enfermedades hepáticas y formas de ceguera retinianas.

El Prof. Vandenberghe resume sus hallazgos hasta el momento:

"Los vectores desarrollados y caracterizados en este estudio demuestran una biología única y potente que justifica su consideración para aplicaciones de terapia génica".

Noticias médicas hoy recientemente informó cómo los investigadores utilizaron la terapia génica para restaurar la audición en ratones con un tipo de sordera causada por un gen defectuoso.

Para entregar el gen saludable, el equipo creó un AAV junto con un promotor que solo activaba el gen en ciertas células del oído interno.

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