Terapia Génica en ECV

Estrategias de terapia génica (TG) en el SNC

La terapia génica se define como la modificación genética de células para producir un efecto terapéutico.

Existen dos maneras de transferir los genes terapéuticos en los tejidos: a) la TG ex-vivo (transplante de células que han sido previamente genéticamente modificadas) y b) la transeferencia directa in-vivo del material genético al cerebro.

La TG ex-vivo usualmente es designada para actuar como una bomba biológica que suministra diferentes sustancias difusibles: neurotrasmisores o factores neurotróficos.

El suministro de genes in vivo (TG in-vivo) permite la intervención directa en los procesos endógenos intracelulares. Puede emplearse para bloquear directamente la producción o función de proteínas patológicas mediante la expresión de proteínas negativas dominantes, ARNs antisentido o pequeños ARN interferentes.

Terapia génica mediada por vector rAAV para ECV isquémica experimental

El sistema de vector viral más seguro para la terapia génica se basa en virus adeno-asociado recombinante (rAAV) el cual se a desarrollado y aplicado en la terapia genética del ictus isquémico.

El vector rAAV ha hecho grandes progresos en la mejora de la entrega de genes mediante la modificación de la cápside y el aumento de la expresión del transgén por encapsidación del genoma de doble cadena rAAV.

Bibliografía:
rAAV vector-mediated gene therapy for experimental ischemic stroke
Estrategias terapéuticas genéticas de interés en psiquiatría. (este artículo no está disponible gratuitamente)

Terapia Celular (Stem Cells) en ECV

Distintas fuentes de células madre están siendo testadas para la futura regeneración del cerebro dañado y para mejorar funciones neuronales después de una isquemia en modelos animales. Se han utilizado células madre neuroepiteliales de ratón, células humanas inmortalizadas, de médula ósea y circulantes en sangre, y células madre neurales.

Actualmente, se conoce que algunos factores como FGF-2, EGF, G-CSF, BDNF, eritropoyetina y la repuesta inflamatoria, entre otros, pueden regular la regeneración de tejido nervioso.

Un estudio realizado ha demostrado que las células madre de médula ósea o tejido adiposo mejoran la recuperación funcional después de un ictus isquémico en ratas. El tratamiento con estas células mejoró la reparación del cerebro y la capacidad de los animales para completar tareas de comportamiento. La terapia celular abre una esperanza de recuperación para los pacientes que sufren un infarto cerebral.

Bibliografía

Células madre para el tratamiento del ictus. ¿Ciencia o ficción?
Las células madre ayudan a la recuperación tras un ictus isquémico en el modelo murino
Effects of intravenous administration of allogenic bone marrow- and adipose tissuederived mesenchymal stem cells on functional recovery and brain repair markers in experimental ischemic stroke
Trasplante celular y terapia regenerativa con células madre

Transgenic Mice

Animal transgénico: Ratón knockout.

Método de obtención:

1. Aislar células madre
2. Añadir a estas células madre genes inactivos con marcadores génicos resistentes a fármacos. *Algunos genes añadidos se intercambian en el genoma de las células madre con los genes iniciales.
3. Añadir el fármaco a elección para eliminar genes iniciales naturales, y de esta manera obtener únicamente células madre con genes inactivos.
4. Trasplantar células madre en un embrión de especie pura, creando así una quimera.
5. Cruzar las quimeras obtenidas con especies puras.
6. Evaluar la descendencia.
7. Obtener por cruce un ratón knockout que presentará dos copias del gen inactivado para determinar la relación entre la falta de un gen y la presencia de una enfermedad.

Aplicaciones:

Modelos de enfermedades humanas.

Búsqueda biomédica.

Bibliografía:
Transgenic Mice, UTAH

Uso de Transgénicos en ECV

Cerdos transgénicos para la producción de bio-fármacos y bio-moléculas

Se han generado cerdos que producen en su leche proteínas de origen humano que podrían ser de utilidad terapéutica. Entre estas sustancias se encuentran la proteína C, los factores VIII y IX de la coagulación para el tratamiento de la hemofilia, la albúmina humana, la eritropoyetina y recientemente se ha descrito el factor de von Willebran.

En modelos experimentales de isquemia cerebral ha sido observada una fuerte regulación positiva de la EPO y sus receptores en el cerebro que ha sufrido dicha isquemia, lo cual pone de relieve su potencial efecto neuroprotector. 

Bibliografía:
Aplicaciones de los cerdos transgénicos en biomedicina y producción animal
Tratamiento con eritropoyetina humana recombinante

ADN recombinante en ECV

Eritropoyetina humana recombinante e isquemia aguda cerebral

La eritropoyetina es una hormona producida principalmente en el riñón en respuesta a la hipoxia, y de de forma constitutiva en hígado, neuronas y retina. 

El mecanismo molecular por el cual se estimula su producción es a través de los factores inducibles por la hipoxia. Estos se activan a partir de sensores de la membrana celular y disparan señales moleculares, que activan la replicación de genes que intervienen en la síntesis de la molécula.

En modelos experimentales de isquemia cerebral ha sido observada una fuerte regulación positiva de la EPO y sus receptores en el cerebro que ha sufrido dicha isquemia, lo cual pone de relieve su potencial efecto neuroprotector.

Activador de plasminógeno de tejido recombinante (rt-PA)

rt-PA es una forma genéticamente producida de t-PA, una sustancia trombolítica y anticoagulante, fabricada naturalmente por el cuerpo.Los agentes trombolíticos se utilizan para tratar un accidente cerebrovascular isquémico agudo, mientras que éste se está produciendo, ocasionado por un bloqueo arterial. Estos medicamentos detienen el accidente cerebrovascular disolviendo el coágulo de sangre que está bloqueando el flujo de la sangre al cerebro. 

Bibliografía:

Eritropoyetina humana recombinante e isquemia aguda miocárdica y cerebral: sus implicaciones para el uso clínico.

Activador de plasminógeno de tejido recombinante (rt-PA)

ADN recombinante en la naturaleza: Transferencia genética de un Virus a una célula huésped.

Durante muchas infecciones virales, las secuencias del DNA viral se incorporan a uno de los cromosomas de la célula huésped. Este DNA puede permanecer ahí por largo tiempo. Cuando se producen nuevos virus a partir del DNA incorporado, estos pueden integrar, por error, genes humanos en el genoma del virus, creando así un virus recombinante. Cuando un virus de este tipo infecta a otras células, transfiere además una parte del DNA de la célula huésped anterior. Ocasionalmente, los virus traspasan las barreras de la especie para infectar nuevas especies.

 

 Bibliografía:
¿Cómo se recombina el DNA en la naturaleza?
Artículo. Ejemplo de virus recombinante.