Amanda Sánchez López

29/05/2014

TERAPIA GENICA

Concepto y tipos

Vectores virales

Ejemplos

Terapia Génica

Transferencia de material genético a células o tejidos para prevenir o curar una enfermedad.

ENFERMEDADES HOMOCIGOTAS Hereditarias. Defectos en un solo gen. Fácilmente identificable a reemplazar o modificar. Enfermedades monogénicas.

- Distrofia muscular - Hemofilia A o B - Fibrosis cistica

ENFERMEDADES POLIGENICAS No hereditarias. Mas de un gen afectado. Más dificiles de tratar, se necesitan estudios previos para seleccionar el gen.

- Hepatitis - Enfermedades Cardiovasculares - Cáncer

Terapia Génica

Transferencia de material genético a células o tejidos para prevenir o curar una enfermedad.

TERAPIA GENICA IN VIVO Introducción del gen terapéutico dentro de un vector que es administrado directamente al paciente. Target tissue transferir material genético target cell expresar el gen.

Terapia Génica

Transferencia de material genético a células o tejidos para prevenir o curar una enfermedad.

TERAPIA GENICA EX VIVO Transferencia de material genético a través de un vector dentro de un cultivo de células procedentes del paciente. Reintroducción de las células en el paciente. No hay respuesta inmune.

Terapia Génica

Transferencia de material genético a células o tejidos para prevenir o curar una enfermedad.

TERAPIA GENICA EX VIVO Transferencia de material genético a través de un vector dentro de un cultivo de células procedentes del paciente. Reintroducción de las células en el paciente. No hay respuesta inmune.

Terapia Génica

Transferencia de material genético a células o tejidos para prevenir o curar una enfermedad.

TERAPIA GENICA EX VIVO Transferencia de material genético a través de un vector dentro de un cultivo de células procedentes del paciente. Reintroducción de las células en el paciente. No hay respuesta inmune.

Terapia Génica

Transferencia de material genético a células o tejidos para prevenir o curar una enfermedad.

ASPECTOS A TENER EN CUENTA

Terapia Génica

Transferencia de material genético a células o tejidos para prevenir o curar una enfermedad.

ASPECTOS A TENER EN CUENTA • Gen terapéutico. ¿Es importante para la enfermedad? ¿Puede ser reemplazado? • Vector. Agente encargado de la transferencia genética. ¿Puede llegar a la diana? • Tejido o célula diana. Higado, corazón… • Ruta de administración. Sistemática o local. Depende de la enfermedad, la diana y el vector. • Modelo animal. Imitar la enfermedad humana (no la animal).

Gen terapéutico

Gen terapéutico

Vectores o vehículos

Agente encargado de la transmisión genética de un organismo a otro. -No virales -Virales

VECTORES NO VIRALES Fragmento de DNA de doble cadena que no deriva de virus donde se clona el gen terapéutico. Plásmidos. Elementos extracromosómicos. Baja eficiencia

Vectores o vehículos

Agente encargado de la transmisión genética de un organismo a otro. -No virales -Virales

VECTORES NO VIRALES Fragmento de DNA de doble cadena que no deriva de virus donde se clona el gen terapéutico. Plásmidos. Elementos extracromosómicos. Baja eficiencia

Vectores o vehículos

Agente encargado de la transmisión genética de un organismo a otro. -No virales -Virales

VECTORES NO VIRALES Ventajas: -No hay limitaciones de tamaño. - No hay respuesta inmune. (La proteína puede, pero el vector no)

Desventajas: -Baja eficiencia in vivo

Vectores o vehículos

Agente encargado de la transmisión genética de un organismo a otro. -No virales -Virales

VECTORES VIRALES Provienen de virus.

Vectores o vehículos

Agente encargado de la transmisión genética de un organismo a otro. -No virales -Virales

VECTORES VIRALES Provienen de virus.

Tejido o célula diana

Ruta de administración

Modelo animal

Vector viral ideal

• Tropismo

• Tamaño

• Complejidad de la manipulación

• Celulas en división y senescentes

• Expresión temporal o permanente

• Inmunogenicidad

• Implicados en enfermedades conocidas

• Evitar off-target effect

• Administración no invasiva

• Eficiencia

OPTIMIZACIÓN

• Eliminar virulencia • Eliminar capacidad de replicación

Problemas

SISTEMAS UTILIZADOS Es muy complicado entrontrar el vector prefecto que este dirigido especificamente a la diana. Hay pocos vectores ques ean especificos para un solo tipo de célula. Suelen tener preferencias.

EXPRESÍON PROLONGADA Queremos una expresión elevada, pero no demasiado REACCIONES DEL SISTEMA INMUNE ¿Puede ser atacado el vector?

TERAPIA GENICA Celulas somáticas por problemas eticos

1. TERAPIA GENICA IN VITRO

2. TERAPIA GENICA IN VIVO

3. ENSAYOS CLINICOS

EJEMPLO. ADA (Adenosine deaminase) deficiency

Células en cultivo

Modelo animal

EJEMPLO. ADA (Adenosine deaminase) deficiency

EX VIVO

Uso de progenitores

IDSC (ADA-SCID)

EJEMPLO. ADA (Adenosine deaminase) deficiency

EJEMPLO. ADA (Adenosine deaminase) deficiency

Trasplante de médula ósea: 88% de éxito. Problemas de donante

EJEMPLO. X-Linked SCID

Desorden de inmunodeficiencia en el que el organismo no puede llevar a cabo un proceso de proliferación de los linfocitos T, y por tanto las células B también son defectivas. Mutación en el gen il2rg, codifica para un receptor para la proliferación de linf T.

EJEMPLO. X-Linked SCID

ADA. Enzima del metabolismo IL2rg. Componente para inducir proliferación

EJEMPLO. Hemofilia B

Mutación en el Factor IX que bloquea la cascada de coagulación

Estrategia in vivo

Administración sistémica

Virus Adeno-Asociados. Tropismo por hepatocitos

EJEMPLO. Leucodistrofia Metacromática (MLD)

Enfermedad inmune. Gen mutado: ARSA (Arylsufatasa A)

Estrategia ex vivo

Lentivirus

Quimioterapia

EJEMPLO. Distrofia Muscular de Duchenne

•Mutaciones en el gen distrofina provoca una paralisis progresiva y una muerte prematura. •El gen tiene 79 exones, por lo que es un mRNA muy largo (cDNA 14kB). AdV • En el 50% de los pacientes, la causa es un skiping y restauración de un exón en un marco de lectura abierta •Bajo investigación terapias de células madre

EJEMPLO. Distrofia Muscular de Duchenne

Proteina de distrofina no funcional

EJEMPLO. Distrofia Muscular de Duchenne

Proteina funcional

La estrategia mejora la patología y restaura la función del músculo, pero puede no ser suficiente si la enfermedad está muy desarrollada.

Oligonucleótidos antisentido

EJEMPLO. Distrofia Muscular de Duchenne

Combinación de la estrategia de la distrofina con estrategias que estimulen el crecimiento del músculo: Inhibidores de miostatina

EJEMPLO. Glioblastoma

El cancer es una enfermedad COMPLEJA. El desarrollo de un tumor requiere muchas mutaciones en diferentes genes y por tanto tiempo. Sin embargo, debido a la elevada incidencia hay mucha investigación al respecto. Tumores cerebrales

EJEMPLO. Glioblastoma

TRATAMIENTOS CLÁSICOS: - Cirugía. El tumor se reproduce

- Quimioterapia. Solo tiene éxito si tiene mutaciones en el sistema de reparación

- Radioterapia. Quizá el mejor de los tratamientos. No distingue las células sanas de las cancerígenas

Se consigue aumentar la supervivencia de 15 a 21 meses

EJEMPLO. Glioblastoma

ESTRATEGIAS DE TERAPIA GENICA 1. Terapia génica mediada por un gen suicida 2. Terapia génica mediada por el sistema inmune

EJEMPLO. Glioblastoma

ESTRATEGIAS DE TERAPIA GENICA

1. Terapia génica mediada por un gen suicida 2. Terapia génica mediada por el sistema inmune

EJEMPLO. Glioblastoma

ESTRATEGIAS DE TERAPIA GENICA

1. Terapia génica mediada por un gen suicida 2. Terapia génica mediada por el sistema inmune

RETROVIRUS:

- Solo 30% de las células se dividen - Alto grado de infiltración - El sistema no es suficientemente potente

EJEMPLO. Glioblastoma

ESTRATEGIAS DE TERAPIA GENICA

1. Terapia génica mediada por un gen suicida 2. Terapia génica mediada por el sistema inmune

RETROVIRUS:

- Solo 30% de las células se dividen - Alto grado de infiltración - El sistema no es suficientemente potente

EJEMPLO. Glioblastoma

ESTRATEGIAS DE TERAPIA GENICA

1. Terapia génica mediada por un gen suicida 2. Terapia génica mediada por el sistema inmune

RETROVIRUS:

- Solo 30% de las células se dividen - Alto grado de infiltración - El sistema no es suficientemente potente

EJEMPLO. Glioblastoma

ESTRATEGIAS DE TERAPIA GENICA

1. Terapia génica mediada por un gen suicida 2. Terapia génica mediada por el sistema inmune

RETROVIRUS:

- Solo 30% de las células se dividen - Alto grado de infiltración - El sistema no es suficientemente potente

- Utilizar adenovirus (funciona bien en ratas) - Combinar más estrategias - Generar nuevas estrategias más agresivas

EJEMPLO. Glioblastoma

ESTRATEGIAS DE TERAPIA GENICA 1. Terapia génica mediada por un gen suicida

2. Terapia génica mediada por el sistema inmune

FUTURO NO MUY LEJANO

Editing of human genome

MUCHAS GRACIAS