La terapia génica ha ampliado las posibilidades de tratamiento para las personas con deficiencias del sistema inmunitario y afecciones de origen sanguíneo, como la anemia falciforme y la leucemia. Estas enfermedades, que alguna vez requerirían un trasplante de médula ósea, ahora pueden tratarse con éxito modificando los pacientes 'propias células madre sanguíneas para corregir el problema genético subyacente.
Pero el proceso estándar de hoy para administrar la terapia génica es costoso y requiere mucho tiempo, como resultado de los muchos pasos necesarios para administrar los genes sanos en las células madre sanguíneas de los pacientes para corregir un problema genético.
En un descubrimiento que aparece en el diario Sangre los científicos de Scripps Research creen que han encontrado una manera de evitar algunas de las dificultades actuales, lo que resulta en un método de entrega de genes más eficiente que ahorraría dinero y mejoraría los resultados del tratamiento.
"Si puede reparar las células madre de la sangre con un solo tratamiento de administración de genes, en lugar de múltiples tratamientos en el transcurso de muchos días, puede reducir el tiempo y los gastos clínicos, lo que elimina algunas de las limitaciones de este tipo de enfoque".dice Bruce Torbett, PhD, profesor asociado en el Departamento de Inmunología y Microbiología, quien dirigió la investigación.
El nuevo hallazgo se centra en el carafenol A, una molécula pequeña estrechamente relacionada con el resveratrol, que es un compuesto natural producido por las uvas y otras plantas y que se encuentra en el vino tinto. El resveratrol es ampliamente conocido como un agente antioxidante y antiinflamatorio. Similar ael resveratrol, el carafenol A es antiinflamatorio, pero en este estudio, desempeñó un papel diferente.
Torbett y su equipo se interesaron en las propiedades químicas únicas del resveratrol y los tipos similares de moléculas y se preguntaron si podrían permitir que los vectores virales, utilizados en la terapia génica para administrar genes, ingresen a las células madre sanguíneas más fácilmente. Esto sería trascendental porquelas células madre, y en particular las células madre hemopoyéticas autorrenovables, tienen muchas barreras de protección contra los virus, lo que las convierte en un desafío para la infiltración de la terapia génica.
"Esta es la razón por la cual la terapia génica de las células madre hemopoyéticas ha sido impredecible", dice Torbett. "Vimos una manera de hacer que el proceso de tratamiento sea significativamente más eficiente".
El proceso de tratamiento de terapia génica actualmente requiere aislar una población muy pequeña de células madre hemopoyéticas de la sangre de los pacientes; estas células jóvenes pueden renovarse por sí mismas y dar lugar a todos los demás tipos de células sanguíneas. Los genes terapéuticos se entregan a estas célulasa través de virus especialmente diseñados, llamados "vectores lentivirales", que aprovechan la habilidad natural de los virus para insertar nueva información genética en las células vivas.
Sin embargo, las células madre hemopoyéticas son altamente resistentes a los ataques virales. Se protegen con estructuras conocidas como proteínas transmembrana inducidas por interferón IFITM, que interceptan vectores lentivirales. Debido a esto, puede tomar muchos intentos, y una gran cantidadde los costosos vectores de terapia génica - para entregar genes con éxito a las células madre hemopoyéticas, dice Torbett.
Torbett y su equipo descubrieron que al agregar el compuesto similar al resveratrol, carafenol A, a las células madre hemopoyéticas humanas, junto con la mezcla de vectores lentivirales, las células disminuyeron sus defensas naturales y permitieron que los vectores ingresen más fácilmente. Una vez tratadosLas células madre se colocaron en ratones, se dividieron y produjeron células sanguíneas que contienen la nueva información genética.
Otro beneficio clave del enfoque es el tiempo: si el tratamiento de administración de genes de las células madre sanguíneas se puede lograr en menos tiempo, las células se pueden volver a administrar al paciente antes. Esto no solo hace que el tratamiento sea más conveniente para el paciente, sino que tambiénayuda a garantizar que las células madre no pierdan sus propiedades de renovación automática, dice Torbett. Mientras más tiempo existan células madre fuera del cuerpo y sean manipuladas, es más probable que pierdan su capacidad de autogenerarse y finalmente corregirseenfermedad.
Torbett y su equipo continúan estudiando las razones subyacentes de la resistencia inherente de las células madre a la modificación genética, con el objetivo de mejorar aún más la eficiencia del tratamiento y reducir los costos. Debido a que muchas de las enfermedades tratables con terapia génica afectan a los niños, Torbett dice que élsiente una urgencia especial para avanzar este descubrimiento desde el laboratorio a la clínica.
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Materiales proporcionado por Instituto de Investigación Scripps . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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