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¿Cuál es terapia del gene?
Los genes, que son cromosomas continuados, son las unidades físicas y funcionales básicas de la herencia. Los genes son secuencias específicas de las bases que codifican instrucciones en cómo hacer las proteínas. Aunque los genes consiguen muchos de atención, es las proteínas que realizan la mayoría de las funciones de la vida e incluso componen a mayoría de estructuras celulares. Cuando se alteran los genes de modo que las proteínas codificadas no puedan realizar sus funciones normales, los desórdenes genéticos pueden resultar.
La terapia del gene es una técnica para corregir los genes defectuosos responsables del desarrollo de la enfermedad. Los investigadores pueden utilizar uno de varios acercamientos para corregir genes culpables:
- Un gene normal se puede insertar en una localización no específica dentro del genoma para substituir un gene no funcional. Este acercamiento es el más común.
- Un gene anormal se podía intercambiar por un gene normal con la recombinación homóloga.
- El gene anormal se podría reparar con la mutación reversa selectiva, que vuelve el gene a su función normal.
- La regulación (el grado a el cual un gene se da vuelta encendido o apagado) de un gene particular podría ser alterada.
¿Cómo la terapia del gene trabaja?
En la mayoría de los estudios de la terapia del gene, un gene “normal” se inserta en el genoma para substituir un “anormal,” enfermedad-causando el gene. Una molécula del portador llamada un vector se debe utilizar para entregar el gene terapéutico a las células de la blanco del paciente. Actualmente, el vector más común es un virus que genético se ha alterado para llevar la DNA normal del ser humano. Los virus han desarrollado una manera de encapsular y de entregar sus genes a las células humanas de una manera patógena. Los científicos han intentado aprovecharse de esta capacidad y manipular el genoma del virus para quitar enfermedad-causar genes y para insertar genes terapéuticos.
Las células de la blanco tales como las células del hígado o del pulmón del paciente se infectan con el vector viral. El vector entonces descarga su material genético que contiene el gene humano terapéutico en la célula de la blanco. La generación de un producto funcional de la proteína del gene terapéutico restaura la célula de la blanco a un estado normal. Algunos de los diversos tipos de virus usados como terapia del gene vectors:
- Retroviruses - una clase de los virus que pueden crear las copias double-stranded de la DNA de sus genomas del RNA. Estas copias de su genoma se pueden integrar en los cromosomas de las células huesped. El virus humano de la inmunodeficiencia (VIH) es un retrovirus.
- Adenovirus - una clase de virus con los genomas double-stranded de la DNA que causan respiratorio, intestinal, e infecciones del ojo en seres humanos. El virus que causa el frío común es un adenovirus.
- virus Adeno-asociados - una clase de los virus pequeños, solo-trenzados de la DNA que pueden insertar su material genético en un sitio específico en el cromosoma 19.
- Virus a una cara del herpes - una clase de los virus double-stranded que infectan un tipo particular de la célula, neuronas de la DNA. El tipo 1 a una cara del virus del herpes es un patógeno humano común que causa dolores fríos.
Además de sistemas virus-mediados de la gene-entrega, hay varias opciones nonviral para la entrega del gene. El método más simple es la introducción directa de la DNA terapéutica en las células de la blanco. Este acercamiento se limita en su uso porque puede ser utilizado solamente con ciertos tejidos finos y requiere cantidades grandes de DNA.
Otro acercamiento nonviral implica la creación de una esfera artificial del lípido con una base acuosa. Esta liposoma, que lleva la DNA terapéutica, es capaz de pasar la DNA a través de la membrana de la célula de la blanco.
La DNA terapéutica también puede conseguir las células interiores de la blanco químicamente ligando la DNA a una molécula que ate a los receptores especiales de la célula. Limitado una vez a estos receptores, las construcciones terapéuticas de la DNA son engullidas por la membrana de la célula y pasadas en el interior de la célula de la blanco. Este sistema de la entrega tiende para ser menos eficaz que otras opciones.
Los investigadores también están experimentando con introducir un 47.o cromosoma (del ser humano artificial) en las células de la blanco. Este cromosoma existiría autónomo junto a los 46 estándares - no afectando sus funcionamientos o no causando ningunas mutaciones. Sería un vector grande capaz de llevar cantidades substanciales de código genético, y los científicos anticipan que, debido a su construcción y autonomía, los sistemas inmunes del cuerpo no la atacarían. Un problema con este método potencial es la dificultad en entregar una molécula tan grande al núcleo de una célula de la blanco.
¿Cuál es el estado actual de la investigación de la terapia del gene?
La administración del alimento y de la droga (FDA) todavía no ha aprobado ningún producto humano de la terapia del gene para la venta. La terapia actual del gene es experimental y no ha probado muy acertado en ensayos clínicos. Se ha hecho poco progresa puesto que el ensayo clínico de la primera terapia del gene comenzó en 1990. En 1999, la terapia del gene sufrió un revés importante con la muerte de 18 años Jesse Gelsinger. Jesse participaba en un ensayo de la terapia del gene para la deficiencia del transcarboxylase del ornithine (OTCD). Él murió de faltas múltiples del órgano cuatro días después de comenzar el tratamiento. Su muerte se cree para haber sido accionada por una inmunorespuesta severa al portador del adenovirus.
Otro soplo importante vino en enero de 2003, cuando el FDA puso un alto temporal en todos los ensayos de la terapia del gene usando vectores retroviral en células de vástago de la sangre. El FDA tomó esta acción después de que aprendiera que un segundo niño trató en un ensayo francés de la terapia del gene había desarrollado a leucemia-como la condición. Este niño y otro que habían desarrollado una condición similar habían sido tratadas en agosto de 2002 con éxito por la terapia del gene para la enfermedad combinada severa X-ligada de la inmunodeficiencia (X-SCID), también conocido como “síndrome del bebé de la burbuja.”
El comité consultivo de los modificantes biológicos de la respuesta Del FDA (BRMAC) se reunió a finales del febrero de 2003 para discutir las medidas posibles que podrían permitir que un número de ensayos retroviral de la terapia del gene para el tratamiento de enfermedades peligrosas para la vida procedan con las salvaguardias apropiadas. El FDA tiene todavía tomar una decisión basada en las discusiones y el consejo de la reunión de BRMAC.
¿Qué factores han guardado terapia del gene de convertirse en un tratamiento eficaz para la enfermedad genética?
- Naturaleza de breve duración de la terapia del gene - antes de que la terapia del gene pueda convertirse en una curación permanente para cualquier condición, la DNA terapéutica introducida en las células de la blanco debe seguir siendo funcional y las células que contienen la DNA terapéutica deben ser duraderas y estables. Los problemas con integrar la DNA terapéutica en el genoma y la naturaleza rápidamente que se divide de muchas células evitan que la terapia del gene alcance cualquier ventaja a largo plazo. Los pacientes tendrán que experimentar redondos múltiples de la terapia del gene.
- Inmunorespuesta - siempre un objeto extranjero se introduce en tejidos finos humanos, el sistema inmune se diseña para atacar al invasor. El riesgo de estimular el sistema inmune de una manera que reduzca eficacia de la terapia del gene es siempre un riesgo potencial. Además, la respuesta realzada del sistema inmune a los invasores la ha visto antes de marcas difícil para la terapia del gene de ser repetido en pacientes.
- Problemas con los vectores virales - virus, mientras que el portador de la opción en la mayoría de la terapia del gene estudia, presentar una variedad de problemas potenciales al paciente - toxicidad, respuestas inmunes e inflamatorias, y ediciones del control del gene y el apuntar. Además, hay siempre el miedo que el vector viral, una vez dentro del paciente, puede recuperar su capacidad de causar enfermedad.
- desórdenes del Multi-gene - las condiciones o los desórdenes que se presentan de mutaciones en un solo gene son los mejores candidatos a terapia del gene. Desafortunadamente, algunos los desórdenes lo más comúnmente posible que ocurren, tales como enfermedad cardíaca, tensión arterial alta, enfermedad de Alzheimer, artritis y diabetes, son causados por los efectos combinados de variaciones en muchos genes. el Multi-gene o los desórdenes multi-factorial tales como éstos sería especialmente difíciles de tratar con eficacia con terapia del gene. Para más información sobre diversos tipos de enfermedad genética, ver el artículo sobre la información genética de la enfermedad.
¿Cuáles son algunos progresos recientes en la investigación de la terapia del gene?
- La universidad de California, Los Ángeles, equipo de investigación consigue genes en el cerebro usando las liposomas cubiertas en un glicol de polietileno de la llamada del polímero (CLAVIJA). La transferencia de genes en el cerebro es un logro significativo porque los vectores virales son demasiado grandes conseguir a través de la “barrera blood-brain.” Este método tiene potencial para tratar la enfermedad de Parkinson. Ver los “genes de la cubierta interior deslizarse en el cerebro” en NewScientist.com (el 20 de marzo de 2003).
- Interferencia o el gene del RNA que silencia puede ser una nueva manera de tratar Huntington. Los pedazos cortos de RNAs double-stranded del RNA (corto, el interferir o de siRNAs) son utilizados por las células para degradar el RNA de una secuencia particular. Si un siRNA se diseña para emparejar el RNA copiado de un gene culpable, después el producto anormal de la proteína de ese gene no será producido. Ver que la “terapia del gene puede apagar Huntington” en NewScientist.com (el 13 de marzo de 2003).
- El nuevo acercamiento de la terapia del gene repara errores en el RNA del mensajero derivado de genes defectuosos. La técnica tiene potencial de tratar el thalassaemia del desorden de la sangre, la fibrosis enquistada, y algunos cánceres. Ver “el desorden sutil de la sangre de los trastos de la terapia del gene” en NewScientist.com (el 11 de octubre de 2002).
- La terapia del gene para tratar a niños con X-SCID (separar la inmunodeficiencia combinada) o “la enfermedad del muchacho de la burbuja” se para en Francia cuando el tratamiento causa leucemia en uno de los pacientes. Ver” “el milagro” ensayo de la terapia del gene parado” en NewScientist.com (el 3 de octubre de 2002).
- Los investigadores en la universidad occidental de la reserva del caso y la terapéutica de Copernicus pueden crear las liposomas minúsculas que 25 nanómetros a través de esa poder llevan la DNA terapéutica a través de poros en la membrana nuclear. Ver “la terapia del gene del alza de los nanoballs de la DNA” en NewScientist.com (el 12 de mayo de 2002).
- La célula de la hoz se trata con éxito en ratones. Ver que la “terapia Murine del gene corrige síntomas de la enfermedad de la célula de la hoz” del 18 de marzo de 2002, aplicación el científico.
¿Cuál son algunas de las consideraciones para usar éticas terapia del gene?
Algunas preguntas a considerar
- ¿Cuál es normal y cuál es una inhabilidad o un desorden, y quién decide?
- ¿Son las inhabilidades enfermedades? ¿Necesitan ser curadas o ser prevenidas?
- ¿Buscando para una curación degrada las vidas de los individuos afectados actualmente por inhabilidades?
- ¿Es la terapia somática del gene (que se hace en las células del adulto de personas sabido para tener la enfermedad) más o menos ética que la terapia del gene del germline (que se hace en células del huevo y de la esperma y evita que el rasgo sea pasado encendido a otras generaciones)? En casos de la terapia somática del gene, el procedimiento puede tener que ser repetido en las generaciones futuras.
- Las tentativas preliminares en la terapia del gene son exorbitantly costosas. ¿Quién tendrá acceso a estas terapias? ¿Quién pagará su uso?
Fecha de la revisión: 19 de octubre de 2004
Fuentes: Ministerio de Energía, oficina de la investigación biológica y ambiental, programa humano del genoma |
