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Conexión Cáncer

Blog del Dr. Mauro Javier Oruezábal Moreno. Oncología médica. Hospital Universitario Rey Juan Carlos

Genome Editing: el gran tsunami

A principios de 2013, varios documentos, surgieron como un tsunami en la comunidad científica, mostrando cómo la tecnología de Genome Editing podría utilizarse para editar los genomas de las células madre humanas pudiendo alterar el organismo completo.

DNA

A finales de 2014, los científicos habían utilizado esta tecnología para mejorar la resistencia a plagas en el trigo, reproducir los efectos cancerígenos de determinadas translocaciones cromosómicas en ratones, y corregir en ratones adultos una mutación que en los humanos provoca una enfermedad llamada tirosinemia hereditaria. Sin embargo, el uso potencial éticamente más complicado de Genome Editing se puso de relieve en febrero de 2014, cuando un equipo de investigadores describieron cómo habían utilizado esta tecnología para realizar cambios precisos en los genomas de embriones del mono Cynomolgus Monkey (monos macacos que son genéticamente tan cercanos a los humanos que comúnmente son utilizados para el estudio de enfermedades genéticas).

En noviembre de 2015 se publicó en Nature el caso de Layla, una niña de un año de edad, diagnosticada de una leucemia aguda refractaria a los tratamientos actuales, y en remisión completa tras un tratamiento de Genome Editing. Este artículo ha abierto una línea de investigación muy esperanzadora para enfermedades monogénicas, es decir, para aquellas en las una determinada mutación es la responsable de la enfermedad.

La tecnología Genome Editing consiste en aprovechar un sistema natural presente en las células procariotas para adquirir inmunidad frente a infecciones por bacteriofagos, y adaptarlo como terapia para enfermedades genéticas en humanos. Sin embargo, su uso es mucho más amplio, ya que antes se había utilizado y se está utilizando como un método de investigación en genética y en otras áreas como la agricultura, etc.

De este sorprendente mecanismo descubierto recientemente resaltan varias cuestiones muy interesantes para la ciencia:

1) En primer lugar abre un esperanzador camino para el tratamiento de enfermedades inicialmente monogénicas, pero por supuesto también para enfermedades poligénicas, aunque sin duda para esto necesitaremos otra década más de incesante trabajo. Recientemente ha sido aprobado por el NIH (National Institutes of Health, de los Estados Unidos) un protocolo clínico para el tratamiento de la mucopolisacaridosis tipo I (síndrome de Hurler), y se espera la próxima aprobación para la mucopolisacaridosis tipo II (síndrome de Hunter) y para la enfermedad de Gaucher en la primera mitad de 2016 . Por lo que en los siguientes años es muy probable que haya una eclosión de tratamientos para enfermedades genéticas hasta ahora incurables, gracias a la tecnología Genome editing.

2) En segundo lugar, se ha descubierto un nuevo modo de producción de fármacos dirigidos de forma más eficiente frente a las células que consideramos diana por presentar un determinado marcador. Es un paso más en la medicina de precisión y supera al desarrollo de los anticuerpos monoclonales dirigidos frente a epítopos presentes en la membrana de las células. La tecnología Genome Editing puede resolver muchas de las resistencias que tenemos hoy día frente a las terapias actuales, ya que aborda el problema desde el origen, al tratar el conjunto de mutaciones presentes en el genoma de dichas células. En este sentido se va a iniciar un ensayo fase 1 y 2 que implicará la inserción de una copia del gen FIX humano en nueve enfermos con hemofilia B severa y refractaria a otros tipos de terapias.

3) En tercer lugar, y no el último, ya que seguro que las dudas que se plantear son muchas, es el descubrimiento de cómo una secuencia repetitiva del DNA para la cual no se conocía su función, es un mecanismo fundamental en las bacterias para adquirir inmunidad frente a los virus. En el genoma humano, solo conocemos un 1% de la función, y el resto es desconocido incluso para los más expertos criptólogos, por lo que el descubrimiento del sistema CRISPR-CAS abré la puerta a una hipótesis planteada desde el momento que se secuenció el genoma humano en el 2003: el funcionamiento de nuestro organismo viene determinado por ese 99% de material genético para el que desconocemos su función, y es foco de atención para biólogos, bioinformáticos, matemáticos, etc. puesto que esconde gran parte de los misterios del ser vivo.

CRISP-CAS

La terapia Genome Editing ha surgido como una estrategia terapéutica que pueden modificar el DNA dentro de las células y tejidos afectados por la enfermedad, sin embargo, actualmente está sólo disponible para enfermedades que están provocadas por mutaciones en un único gen, muy penetrantes y refractarias a otros tratamientos con un pronóstico vital ominoso a corto plazo, como la inmunodeficiencia combinada severa, la hemofilia y ciertas deficiencias enzimáticas; sin embargo, cuando dispongamos de los resultados de los ensayos clínicos, se abrírá las puertas a otros pacientes y otras enfermedades, inicialmente monogénicas y quizás en un futuro poligénicas. Ese 1% de nuestro material genético conocido, está formado por unos 25.000 genes, de los cuales en unos 3.000 se han encontrado mutaciones relacionadas con enfermedades, por lo tanto Genome Editing, es sólo la punta del iceberg de una tecnología que está siendo ya un tsunami, y continurá en los próximos años.

Para más información:  Documento PDF CRISPR-CAS 9 (20.5 KB) (3 páginas) 

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Sobre este blog

El cáncer es una enfermedad genética. Aunque parece simple y obvio, hemos tardado más de 1.500 años en llenar a esta conclusión. Cada vez se diagnostican más pacientes con mutaciones genéticas y las implicaciones para ellos y sus familias se amplían día tras día, lo que está suponiendo el desarrollo de una nueva disciplina, la medicina de precisión o personalizada. En este blog os comentaré los distintos avances que están surgiendo en este campo y cómo van a afectar tanto a los pacientes como a los profesionales.

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