Este artículo fue publicado en noviembre de 1996 en el Boletín de Tratamientos Experimentales Contra el SIDA, por la Fundación anti-SIDA de San Francisco.

Noviembre de 1996 Contenido

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Las Metas y Limitaciones del Tratamiento Genético contra la Enfermedad VIH

Por Henry Chang y Mark Bowers. Traducción y adaptación al español por Christopher Gortner.

Durante los últimos años, se han logrado avances considerables en el campo tecnológico del tratamiento genético contra la enfermedad VIH. La publicación de informes que relatan avances extremadamente rápidos ha distorsionado la opinión pública al incrementar sus expectativas, mientras que varios investigadores urgen el retorno a la investigación básica. Este artículo presentará algunos de los asuntos claves del tratamiento genético en cuanto a la enfermedad VIH, y reportará los resultados iniciales procedentes de algunos de los más de 100 estudios actualmente aprobados por el Comité Asesor sobre el DNA Recombinante (siglas en inglés: RAC) de los Institutos Nacionales de Salud (siglas en inglés: NIH).

¿Qué es el tratamiento genético?

El tratamiento genético es un término que denomina un método que intenta combatir una enfermedad a través de la manipulación genética. Los genes, unidades básicas de la herencia humana, están compuestos de una vía larga de ácidos deoxiribunucleicos (DNA), los cuales forman parte de los cromosomas, cuerpos del núcleo celular que contienen información genética. El DNA humano contiene toda la información que el cuerpo necesita para formar nuevas células y tejidos, comunicarse con otras células, y regular la existencia continua y evolución biológica del ser humano. El cuerpo humano contiene de 50,000 a 100,000 genes (la colección se denomina genoma). El Proyecto Genoma Humano actualmente intenta de caracterizar todos los genes humanos; ya se han identificado varios miles de ellos.

Cada gen contiene la información requerida para formar una proteína. Las células humanas contienen una abundancia de diferentes proteínas, y cada una tiene una función específica. Si un sólo gen es dañado, la producción de la proteína de ese gen se verá alterada. La perjudicación o ausencia de esta proteína podría cambiar las funciones celulares, ocasionando una enfermedad genética. Cuando las proteínas no son producidas en cantidades adecuadas, o producidas de manera equivocada, o no producidas, las posibilidades de desarrollar muchas enfermedades van en aumento.

Una meta del tratamiento genético es reemplazar un gen defectuoso. Otra meta sería transplantar nuevos genes productivos dentro del cuerpo para llevar a cabo funciones específicas, como incrementar la capacidad del sistema inmunológico para localizar y neutralizar al VIH. Para cumplir con cualquiera de estas metas, primero se tiene que trasplantar el gen a la célula correcta a través de un proceso llamado transferencia de gen. Existen muchas dificultades técnicas para completar la transferencia con éxito, y la mayor parte de la investigación básica se ha concentrado en el descubrimiento de métodos seguros para trasplantar genes dentro de células humanas. Cuando el gen ha sido insertado exitosamente dentro de la célula, tiene que producir bastante proteína para producir un efecto terapéutico. Finalmente, se espera que el procedimiento de lugar a beneficios clínicos para el paciente.

Los métodos de transferencia de gen

Cuando se ha identificado un gen apropiado, es necesario transferirlo a la célula correcta. Los virus tienen la capacidad natural de insertar sus propios genes dentro de los cromosomas celulares. El virus "conquista" la maquinaria celular, haciendo posible la producción de proteínas que el virus requiere para sobrevivir y reproducirse. Los investigadores del tratamiento genético han ingeniado genéticamente diferentes tipos de virus modificados para transferir los genes apropiados dentro de las células deseadas. Este consiste en la eliminación de genes virales y su reemplazo por genes que produzcan las proteínas necesarias para ocasionar beneficios terapéuticos.

Por ahora, los investigadores han identificado 3 grandes problemas con el empleo de virus como vehículo de transferencia, o "vector." Primero, el virus cuyo DNA ha sido modificado tiene que transferir el gen apropiado dentro de la célula huésped de manera eficaz y fiable. Después de esta transferencia, la célula es modificada permanentemente, así como todas las células producidas por la división subsecuente de esa célula. El segundo problema es que las células huéspedes tienen que ser infectadas por el virus vector fuera del cuerpo. Después de la incorporación del DNA dentro de la materia genética de la célula huésped, las células deben dividirse muchas veces (un proceso denominado "expansión celular"). Finalmente, es preciso evaluar las células para detectar sustancias contaminadas o virus que podrían reproducirse y ocasionar enfermedad. Al completar exitosamente estos pasos, resulta posible insertar las células modificadas dentro del cuerpo.

El Comité Asesor sobre el Recombinante DNA (siglas en inglés: RAC) de la Administración de los Fármacos y Alimentos (FDA) ha aprobado la implementación de estudios sobre los procesos de transferencia viral de los genes. Las dificultades prácticas y los gastos elevados de estos procesos han llevado a la investigación a intentar de descubrir métodos alternativos para transferir genes dentro de células. Una estrategia implica la transferencia directa de los genes seleccionados dentro de una persona, empleando virus modificados y otras tecnologías de transferencia. Se considera los retrovirus de ratón como vehículos seguros para transferir los genes dentro de células humanas. El empleo de los retroviruses de ratón también da lugar a un nivel proteico estable a largo plazo que ocasionará un efecto terapéutico. También se ha intentando la transferencia directa genética del DNA puro sin el empleo de un vector intermediario. El argumento en favor de esta clase de transferencia es que resulta más seguro, más conveniente y más barato que el empleo de los virus.

Tratamientos antivirales genéticos

El tratamiento antiviral genético es una estrategia que se está desarrollando para interferir con la reproducción del VIH. Algunas técnicas de tratamiento genético están diseñadas para aumentar o modificar la reacción inmunológica humana a la enfermedad VIH. La información que pronto resultará disponible de los estudios iniciales sobre el restablecimiento inmunológico proveerá información importante sobre cómo reconstituir las funciones inmunológicas perdidas por el avance de la enfermedad VIH. Experiencias recientes con los procesos del tratamiento genético contra la enfermedad VIH han proporcionado perspectivas sobre las reacciones inmunológicas al tratamiento genético en sí y cómo emplear mejor estas reacciones.

Los linfocitos CD8 citotóxicos anti VIH específicos

El Doctor Stanley Riddell y sus colegas del Centro Fred Hutchinson de Investigación contra el Cáncer en Seattle reportaron los resultados de un pequeño estudio sobre el tratamiento genético en la edición de febrero de Nature Medicine. Estos investigadores administraron a 6 personas VIH positivas 4 infusiones de linfocitos T citotóxicos (LTC) genéticamente alterados, células inmunológicas con marcas CD8 capaces de destruir células infectadas. Los nuevos linfocitos fueron diseñados específicamente para atacar el gag, un gen del VIH, y contenían un "gen suicida" que produce una enzima contra la cual existe un fármaco poderoso. Si los nuevos linfocitos resultan un problema por cualquier razón, los participantes reciben el fármaco, que se encarga de destruir los linfocitos alterados. Cada vez que los participantes recibieron una infusión de los linfocitos alterados, sus cuerpos produjeron una reacción inmunológica defensiva, eliminando los linfocitos alterados. En 5 de los 6 participantes, los linfocitos desaparecieron, o fueron detectados en cantidades mínimas después de la tercera o cuarta infusión.

¿Fue el estudio un fracaso o un éxito calificado? Lo único que se sabe con seguirdad es que los resultados han proporcionado nuevos e importantes desafíos. Por ejemplo, tiene que existir una forma de incapacitar la fuerte reacción anti LTC de casi todos los participantes. Los investigadores ahora están considerando el empleo de fármacos o anticuerpos para bloquear la reacción inmunológica que destruyó la mayoría de los linfocitos alterados. También consideran el empleo de ciertas citoquinas (mensajeras químicas) como la interleuquina 10 (IL 10) para reducir la reacción de los linfocitos trasplantados. Los investigadores hasta han empezado a considerar la posibilidad de añadir los LTC a los tratamientos antivirales actuales (como los análogos nucleósidos o inhibidores de proteasa) para ver si esta combinación se muestra capaz de detener la progresión de la enfermedad.

Las ribozimas

La Doctora Flossie Wong-Stahl y sus colegas de la Universidad de California en San Diego han desarrollado una molécula RNA (ribozima) capaz de ocasionar ciertos cambios químicos; puede recortar la producción de la materia genética del VIH y prevenir la nueva producción de viriones del VIH dentro de las células tratadas. Este representa una vía de investigación interesante, porque la creación de ribozimas, o "tijeras moleculares", no se limita a una cepa particular del virus, y porque las ribozimas pueden ser transferidas con éxito dentro de linfocitos T humanos extraídos de personas VIH positivas y negativas. En 1993, se diseñó y aprobó un estudio fase I para determinar la seguridad y eficacia de la introducción de las ribozimas en los humanos. Aún no se ha abierto el estudio; sin embargo, los investigadores se muestran optimistas de poder justificar el empleo clínico de las ribozimas contra la enfermedad VIH.

Los mutantes transdominantes negativos

Igual que en los 2 ejemplos previos del tratamiento genético, la introducción de los mutantes transdominantes negativos dentro de las células huéspedes se realiza a través del uso de vectores virales, o sistemas de transferencia. Este proceso particular se aprovecha de un fenómeno frecuentemente observado en la naturaleza: las proteínas mutantes son capaces de interferir con una cantidad mayor de proteínas tipo salvaje. Tipo salvaje es la clase de proteína que el VIH normalmente produce. Los mutantes transdominantes negativos incluyen formas alteradas de los genes del VIH gag, tat, rev y env.

El Doctor Gary Nabel y sus colegas de la Universidad de Michigan en Ann Arbor han desarrollado un mutante transdominante negativo llamado Rev M10. Este mutante es capaz de suprimir la replicación del VIH dentro de las células crónicamente infectadas. Rev se acopla a un área de materia genética llamada el Elemento de Reacción Rev (ERR). La rev mutante se acopla a la misma área, y crea una acumulación del RNA del VIH en el núcleo de la célula. El RNA no puede escaparse del núcleo, y por esta razón, no puede producir nuevas proteínas VIH. El grupo de Nabel ha comenzado un estudio fase I sobre Rev M10. Se están empleando 2 sistemas de transferencia diferentes: viral y micropartícula. Se espera que el estudio proporcione datos sobre la seguridad de estos 2 procesos y alguna información sobre la eficacia de la estrategia en general.

Conclusión

El tratamiento genético es un campo de investigación alentador, aunque todavía no ha proporcionado beneficios terapéuticos impresionantes. Tanto los investigadores como el público han expresado entusiasmo sobre las posibilidades de emplear nuevas técnicas para curar o luchar contra la enfermedad al nivel genético, pero algunos de los problemas fundamentales–la transferencia y la existencia continua de células alteradas –permanecen sin una solución completa. El tratamiento genético es un campo que se encuentra en su infancia, y como un niño, sus primeros pasos son inciertos. Algún día, se empleará este tratamiento junto con los fármacos actualmente aprobados–los nucleósidos análogos, inhibidores no nucleósidos de la transcriptasa inversa, inhibidores de la proteasa–más algunos aún por descubrir–para controlar la enfermedad VIH y reconstituir la inmunidad, pero el proceso tomará tiempo. En 3 a 5 años, los instrumentos necesarios deberán resultar disponibles, y varios años después, el empleo amplio del tratamiento genético podría ser una realidad. Por ahora, la investigación en este campo adelanta al mismo paso que la investigación para descubrir una vacuna anti VIH eficaz, y se tendrán que contestar las preguntas claves antes de adoptar cualquier estrategia genética específica.

Apéndice

Afton E. Gene therapy. New England Journal of Medicine 334(5):332. February 1, 1996.

Fox J. One panel tells NIH not so fast on gene therapy; another says streamline RAC. ASM News 62(2):66-67. February 1996.

Friedman T. Human gene therapy—an immature genie, but certainly out of the bottle. Nature Medicine 2(2):144-147. February 1996.

Koenig S. A lesson from the HIV patient: the immune response is still the bane (or promise) of gene therapy. Nature Medicine 2(2):165-167. February 1996.

Leiden J. Gene therapy—promise, pitfalls, and prognosis. New England Journal of Medicine 333(13): 871-873. September 28, 1995.

Riddell S and others. T-cell mediated rejection of gene-modified HIV-specific cytotoxic T lymphocytes in HIV-infected patients. Nature Medicine 2(2):216-223. February 1996.

Touchette N. Gene therapy: not ready for prime time. Nature Medicine 2(1):7-8. January 1996.

Henry C. Chang es el vicepresidente del departamento de investigación y desarrollo clínico de Kraus Medical Partners en Los Angeles, CA. Mark Bowers es el editor gerente de BETA. Christopher Gortner es el editor asistente de BETA en español y coordinador de Noticias Positivas.

Revisado el 7 de enero 1997