INTEGRANTES:
*Daniela Cantor
*Milena Castillo
*Jenyfer Giraldo
*Laura Leon
*Ana Maria Ortegon
*Ximena Sanchez

CURSO : 902

DOCENTE: Yeny Gutierrez

TERAPIA GENICA

Es importante para los cientificos y medicos conocer la geetica de una persona, por tanto se lleva acabo el proceso de terpia genica.

La gran diversidad de situaciones en las que podría aplicarse la terapia génica hace imposible la existencia de un solo tipo de vector adecuado. Sin embargo, pueden definirse las siguientes características para un "vector ideal" y adaptarlas luego a situaciones concretas:

Que sea reproducible.
Que sea estable.
Que permita la inserción de material genético sin límite de tamaño.
Que permita la transducción tanto en células en división como en aquellas que no están proliferando.
Que posibilite la integración específica del gen terapéutico.
Que reconozca y actúe sobre células específicas.
Que la expresión del gen terapéutico pueda ser regulada.
Que carezca de elementos que induzcan una respuesta inmune.
Que pueda ser caracterizado completamente.
Que sea inocuo o que sus posibles efectos secundarios sean mínimos.
Que sea fácil de producir y almacenar.
Que todo el proceso de su desarrollo tenga un coste razonable.
Los vectores van a contener los elementos que queramos introducir al paciente, que no van a ser sólo los genes funcionales, sino también elementos necesarios para su expresión y regulación, como pueden ser promotores, potenciadores o secuencias específicas que permitan su control bajo ciertas condiciones.

Podemos distinguir dos categorías principales en vectores usados en terapia génica: virales y no virales.

Virus Todos los virus son capaces de introducir su material genético en la célula huésped como parte de su ciclo de replicación. Gracias a ello, pueden producir más copias de sí mismos, e infectar a otras células.

Algunos tipos de virus insertan sus genes físicamente en el genoma del huésped, otros pasan por varios orgánulos celulares en su ciclo de infección y otros se replican directamente en el citoplasma, por lo que en función de la terapia a realizar nos puede interesar uno u otro.

Retrovirus El genoma de los retrovirus está constituido por RNA de cadena sencilla, en el cual se distinguen tres zonas claramente definidas: una intermedia con genes estructurales, y dos flanqueantes con genes y estructuras reguladoras. Cuando un retrovirus infecta a una célula huésped, introduce su ARN junto con algunas enzimas que se encuentran en la matriz, concretamente una proteasa, una transcriptasa inversa y una integrasa.

La acción de la retrotranscriptasa permite la síntesis del DNA genómico del virus a partir del RNA. A continuación, la integrasa introduce este DNA en el genoma del huésped. A partir de este punto, el virus puede permanecer latente o puede activar la replicación masivamente.

Para usar los retrovirus como vectores víricos para terapia génica inicialmente se eliminaron los genes responsables de su replicación y se reemplazaron estas regiones por el gen a introducir seguido de un gen marcador.

Actualmente se buscan estrategias como la anterior para conseguir una mayor seguridad en el proceso. La adición de colas de poliadenina al transgén para evitar la transcripción de la segunda secuencia LTR es un ejemplo de ésto.

Los retrovirus como vector en terapia génica presentan un inconveniente considerable, y es que la enzima integrasa puede insertar el material genético en cualquier zona del genoma del huésped, pudiendo causar efectos deletéreos como la modificación en el patrón de la expresión (efecto posicional) o la mutagénesis de un gen silvestre por inserción.

Ensayos de terapia génica utilizando vectores retrovirales para tratar la inmunodeficiencia combinada grave ligada al cromosoma X (X-SCID) representan la aplicación más exitosa de la terapia hasta la fecha. Así, más de veinte pacientes han sido tratado en Francia y Gran Bretaña, con una alta tasa de reconstitución del sistema inmunitario. Sin embargo, ensayos similares fueron restringidos en los Estados Unidos cuando se informó de la aparición de leucemia en paciente Hasta hoy se conocen cuatro casos de niños franceses y uno británico que han desarrollado leucemia como resultado de mutagénesis por inserción de los vectores retrovirales, y todos menos uno de estos niños respondieron bien al tratamiento convencional contra la leucemia. En la actualidad, la terapia génica para tratar SCID continúa siendo exitosa en USA, Gran Bretaña, Italia y Japón.

Adenovirus Son virus cuyo material genético se encuentra en forma de doble cadena de ADN. Causan infecciones humanas respiratorias, intestinales y otras que afectan a los ojos (especialmente el resfriado común). Cuando estos virus introducen su ADN, éste no es integrado normalmente en los cromosomas de la célula huésped. La molécula de ADN permanece libre en el núcleo celular y se transcribe de forma independiente. Esto supone una ventaja ya que uno de los efectos colaterales de la terapia génica es la inserción de los vectores en zonas aleatorias de los cromosomas de la célula huésped, lo que puede conducir a la mutagénesis por inserción en un gen celular importante, o a la no expresión de nuestro gen introducido, por integrarse este en una zona del genoma que no se exprese.

A los vectores basados en adenovirus se les eliminan los genes de replicación y encapsidación, por lo que para producirlos en grandes cantidades necesitamos de líneas celulares modificadas que les aporten los productos de esos genes, o virus helpers, que sí tengan esas proteínas.

Otra ventaja de los adenovirus es que infectan tanto células en proliferación como células quiescentes. No obstante, los adenovirus producen una fuerte respuesta inmune.

Virus Adenoasociados (VAA) [editar]Son pequeños virus con un genoma de ADN monocatenario. Pueden insertar material genético en un lugar específico en el cromosoma 19, con casi un 100% de certeza. Sin embargo, el VAA recombinante, que no contiene ningún gen viral, solo el gen terapéutico, no se integra en el genoma. En su lugar, el genoma vírico recombinante fusiona sus extremos a través del ITR (repeticiones terminales invertidas), apareciendo recombinación de la forma circular y episomal que se predice que pueden ser la causa de la expresión génica a largo plazo. Podemos encontrar ciertas desventajas con la utilización del VAA, como la pequeña cantidad de ADN que puede llevar (baja capacidad) y la dificultad en su elaboración. Este tipo de virus está siendo utilizado, sin embargo, porque es un virus no patógeno (la mayoría de las personas son portadoras de este virus inofensivo). A diferencia de los adenovirus, en la mayoría de los pacientes tratados con VAA no aparecen respuestas inmunes para eliminar el virus ni las células con las que han sido tratados. Muchos ensayos con VAA están en curso o en preparación, principalmente en el tratamiento de músculos y enfermedades oculares, los dos tejidos donde el virus parece ser particularmente útil. Sin embargo, se están comenzando a realizar pruebas clínicas, donde vectores del VAA son utilizados para introducir los genes en el cerebro. Esto es posible porque VAA pueden infectar células quiescentes (que no se dividen), tales como las neuronas.

Herpes virus :Son virus de ADN cuyas células diana son las neuronas. Su complejidad y lo poco que todavía conocemos de esta familia de virus, dificulta su utilización. La gran ventaja es el gran tamaño de su ADN, que les permite aceptar varios genes terapéuticos. Uno de los inconvenientes es que habría que eliminar las secuencias que codifican las proteínas líticas del virus que causa la muerte de las células a las que infecta.

Proteína "pseudotyping" de vectores virales Los vectores virales descritos anteriormente tienen poblaciones naturales de células huésped que ellos infectan de manera eficiente. Los retrovirus presentan limitados los tipos naturales de hospedadores, y aunque los adenovirus y virus adeno-asociados son capaces de infectar a un amplio rango de células de manera eficiente, algunos tipos de células son refractarias a la infección por estos virus. El ataque para entrar en una célula está mediado por la proteína de envoltura de la superficie de un virus. Los retrovirus y virus adeno-asociados tienen una única proteína de revestimiento en la membrana, mientras que lo adenovirus están recubiertos con una envoltura de proteínas y fibras que se extiende fuera de la superficie del mismo. La envoltura de proteínas de cada uno de estos virus se une a las moléculas de la superficie de la célula, tales como heparina, la cual se localiza sobre la superficie de células hospedadoras potenciales, así como proteínas específicas de receptor que también induce a cambios estructurales en la proteína del virus, o localiza el virus en endosomas, donde la acidificación le lleva a éste a replegar su revestimiento. En cualquier caso, la entrada en las células huésped requiere una interacción favorable entre una proteína de la superficie del virus, y una proteína de la superficie de la célula. Por la finalidad de la terapia génica, se podría limitar o expandir el rango de células susceptibles a la transducción por un vector de la terapia génica. Por ello, se han desarrollado muchos vectores, en los cuales la cubierta vírica de proteínas ha sido remplazada por otros revestimientos proteicos de otros virus, o por proteínas quiméricas. Esta quimera constará de las partes de la proteína vírica necesaria para su incorporación en el virión, así como las secuencias, supuestamente, a interacturar con receptores específicos de proteínas celulares. Los virus en los cuales el revestimiento proteico ha sido remplazado como se ha descrito, son denominados virus pseudotyped. Por ejemplo, el vector más popular retrovírico para el uso en pruebas de terapia génica ha sido el lentivirus, virus de la inmunodeficiencia de Simian, revestido con la cubierta de proteínas G del virus de la estomatitis vesicular. Este vector se conoce como VSV y puede infectar a casi todas las células, gracias a la proteína G con la cual este vector es revestido. Se han hecho muchos intentos para limitar el tropismo (capacidad de infectar a muchas células) de los vectores virales para una o varias poblaciones de una célula huésped. Este avance podría permitir la administración sistemática de una cantidad relativamente pequeña del vector. La mayoría de los intentos han utilizado proteínas quiméricas para la envuelta, la cuales incluían fragmentos de anticuerpos. Así, estos vectores pseudotyped parecen ser una gran promesa para el descubrimiento de la “bala mágica” en las terapias génicas.

Métodos no virales :Estos métodos presentan ciertas ventajas sobre los métodos virales, tales como facilidades de producción a gran escala y baja inmunogenicidad. Anteriormente, los bajos niveles de transfección y expresión del gen mantenían a los métodos no virales en una situación menos ventajosa; sin embargo, los recientes avances en la tecnología de vectores han producido moléculas y técnicas de transfección con eficiencias similares a las de los virus.

ADN desnudo :Éste es el método más simple de la transfección no viral. Consiste en la inyección intramuscular de por ejemplo, un plásmido con ADN desnudo. Varios de estos ensayos dieron resultados exitosos[cita requerida]. Sin embargo, la expresión ha sido muy baja en comparación con otros métodos de transformación. Además de los ensayos con plásmidos, se han realizado ensayos con productos de PCR, y se ha obtenido un éxito similar o superior. Este logro, sin embargo, no supera a otros métodos, lo que ha llevado a una investigación con métodos más eficientes de transformación, tales como la electroporación, sonicación, o el uso de la biobalística, que consiste en disparar partículas de oro recubiertas de ADN hacia la célula utilizando altas presiones de gas.

Una estrategia, la terapia "antisentido" utiliza oligonucleótidos con la secuencia complementaria al RNAm del gen diana, lo que activa un mecanismo de silenciamiento génico. También se puede usar para alterar la transcripción del gen defectuoso, modificando por ejemplo su patrón de edición de intrones y exones.

Otra, hace uso de moléculas pequeñas de RNAi para señalar la célula a la que se adhieren secuencias específicas y únicas en la transcripción de ARN mensajero de un gen defectuoso, alterando la traducción de los ARNm defectuosos, y por tanto la expresión del gen. Otra estrategia utiliza oligodesoxinucleótidos como un señuelo para los factores de transcripción que se requieren en la activación de la transcripción de los genes objetivo. Los factores de transcripción se unen a los señuelos en lugar de al promotor del gen defectuoso, lo que reduce la transcripción de los genes objetivo, y de expresión. Además, oligonucleótidos de ADN de una sola cadena, han sido utilizados para dirigir el cambio de un única base dentro de un gen mutante.

Lipoplexes y poliplexes :Para mejorar la introducción de un nuevo ADN en la célula, éste debe ser protegido de cualquier daño y su entrada en la célula debe estar facilitada. Para este fin, nuevas moléculas, como liposomas y polisomas han sido creadas, y tienen la habilidad de proteger el ADN de la degradación durante el proceso de transfección. El ADN de plásmidos, puede ser cubierto por lípidos formando una estructura organizada, como una micela o un liposoma. Cuando la estructura organizada forma un complejo con el ADN entonces se denomina lipoplexe. Hay tres tipos de lípidos: aniónicos (cargados negativamente), neutros, o catiónicos (cargados positivamente). Inicialmente, lípidos aniónicos y neutros eran utilizados en la construcción de lipoplexes para vectores sintéticos. Sin embargo, estos son relativamente tóxicos, incompatibles con fluidos corporales y presentan la posibilidad de adaptarse a estar en un tejido específico. Además, son complicados y requieren tiempo para producirlos, por lo que la atención se dirigió a las versiones catiónicas.

Métodos híbridos :Debido a muchos métodos de transferencia de genes que presentan deficiencias, se han desarrollado algunos métodos híbridos que combinan dos o más técnicas. Los virosomas son un ejemplo, y combinan liposomas con el virus inactivado VIH o el virus de la gripe. Esto ha demostrado tener mayor transferencia de genes eficientes en células epiteliales del sistema respiratorio, que cualquier otro método vírico o liposomal. Otros métodos implicados mezclan vectores víricos con lípidos catiónicos o virus hibridados.

Dendrímeros :Un dendrímero es una macromolécula muy ramificada con forma esférica. La superficie de la partícula puede ser funcional de muchas formas y algunas de sus propiedades derivadas de su construcción están determinados por su superficie. En particular, es posible construir un dendrímero catiónico, es decir, con carga superficial positiva. Con la presencia de material genético como ADN o ARN, dirigen su carga complementaria para la asociación del ácido nucleico con el dendrímero catiónico. Al llegar a su destino, el complejo dendrímero-ácido nucleico es entonces tomado por la célula a través de endocitosis. Los dendrímeros ofrecen construcciones covalentes, robustas y un control extremo sobre la estructura de la molécula. En conjunto, presentan más ventajas que los lípidos catiónicos. La producción de dendrímeros ha sido históricamente un proceso ralentizado y caro, que consta de numerosas reacciones lentas, un obstáculo que agrava su desarrollo comercial. La empresa Dendritic Nanotechnologies, con sede en Michigan , descubrió un método para producir dendrímeros utilizando la cinética química, un proceso que no solo reduce costes en una magnitud de tres, sino que también acorta las reacciones de un mes, a varios días. Estos nuevos dendrímeros “Priostar” pueden ser construidos específicamente para transportar una carga útil de ADN o ARN que transfiere a las células en una alta eficiencia y con una escasa o nula toxicidad.

Explica claramente paso a paso como se da la TERAPIA GENICA en el hombre.

Aplicaciones Marcaje génico: El marcaje génico tiene como objetivo no la curación completa del paciente sino la mejora del tratamiento de una determinada patología. Un ejemplo de ello sería la puesta a punto de vectores para ensayos clínicos.
Terapia de enfermedades monogénicas hereditarias: Se usa en aquellas enfermedades en las que no se puede realizar o no es eficiente la administración de la proteína deficitaria. Se proporciona el gen defectivo o ausente.
Terapia de enfermedades adquiridas: Entre este tipo de enfermedades la más destacada es el cáncer. Se usan distintas estrategias, como la inserción de determinados genes suicidas en las células tumorales o la inserción de antígenos tumorales para potenciar la respuesta inmune.
Tipos de terapia génica Terapia génica somática: se realiza sobre las células somáticas de un individuo, por lo que las modificaciones que implique la terapia sólo tienen lugar en dicho paciente.
Terapia in vivo: la transformación celular tiene lugar dentro del paciente al que le administramos la terapia.
Terapia ex vivo: la transformación celular se lleva a cabo a partir de una biopsia del tejido del paciente y luego se le transplantan las células ya transformadas.
Terapia génica germinal: se realizaría sobre las células germinales del paciente, por lo que los cambios generados por los genes terapéuticos serían hereditarios. No obstante, por cuestiones éticas y jurídicas, ésta clase de terapia génica no se lleva a cabo hoy en día.
Procedimiento Aunque se han utilizado enfoques muy distintos, en la mayoría de los estudios de terapia génica, un copia del gen funcional se inserta en el genoma para compensar el defectivo. Si ésta copia simplemente se introduce en el huésped, se trata de terapia génica de adición. Si tratamos, por medio de la recombinación homóloga, de eliminar la copia defectiva y cambiarla por la funcional, se trata de terapia de sustitución.

Actualmente, el tipo más común de vectores utilizados son los virus, que pueden ser genéticamente alterados para dejar de ser patógenos y portar genes de otros organismos. No obstante, existen otros tipos de vectores de origen no vírico que también han sido utilizados para ello.

Las células diana del paciente se infectan con el vector (en el caso de que se trate de un virus) o se transforman con el ADN a introducir. Este ADN, una vez dentro de la célula huésped, se transcribe y traduce a una proteína funcional, que va a realizar su función, y, en teoría, a corregir el defecto que causaba la enfermedad.

TERAPIA GENÉTICA

El video explica de forma clara y concreta como se realiza la terapia genica, explicando cada paso y el procedimiento que se debe llevar a cabo

TERAPIA GENICA

La terapia genica consiste en la inserccion de copias funcionales de genes defectivos o ausentes en el genoma de un individuo. Se realiza en las celuluas y tejidos con el objetivo de tratar una enfermedad.

La tecnica todavia esta en desarrollo, moyivo por el cual su aplicacion se lleva principalmete a cabo dentro de ensayos clinicos controlados, y para el tratamiento de enfermedades severas, bien de tipo hereditario o adquirido.