Gene therapy is revolutionizing salud and genomic medicine. The year 2017 demonstrated terapia génica ejemplos y aplicaciones que podrían mejorar el tratamiento de enfermedades mortales, como el cáncer. Las terapias que implican la reprogramación celular recibieron la aprobación de la FDA para tratar la leucemia de células B y la pérdida de visión y audición hereditaria. La fraternidad investigadora lo consideró un hito indomable, ya que sus décadas de perseverancia para el reconocimiento de la investigación fundamental estaban dando por fin sus frutos.
A slight recall of not too long ago reveals frequent deaths plaguing gene therapy trials that brought investigation research to an uncanny still. Scientific literature of the 1990s alarmingly account the deviations of genetic research from its fundamental principles towards the methods developed to reduce gene manipulation failures. A record shift in the course of gene therapies came by in 2015 when novel technologies such as cell engineering and gene editing showed remarkable successes. Not surprisingly, the biotecnología y farmacia industries caught the attention of this development and invested coercively on these developing biotechnologies.
Los héroes de esta historia son las herramientas de edición genética (incluyendo CRISPR) y la reprogramación genética de células como Kymriah y Yescarta. Estos productos de terapia génica, que comprenden Células T CARLa terapia génica se ha convertido en una alternativa viable a la quimioterapia tradicional. Esto puede atribuirse no solo a sus elevadas tasas de éxito, sino también a la antigua creencia científica en la capacidad de la inmunidad innata humana para combatir el cáncer. Otra victoria claramente apreciable de la terapia génica fue su aplicación para curar afecciones sensoriales, concretamente la pérdida de visión y la pérdida de audición heredadas, que obtuvo la aprobación de la FDA en la última semana de 2017.
Mientras asistimos a este vehemente cambio de perspectiva, otro centenar de informes de resultados experimentales esperan ver la luz del día. Hay científicos que exploran nuevos canales de reprogramación celular, mejores formas de visualizar el entramado de ADN de los fragmentos de genes causantes de enfermedades o la creación de células madre pluripotentes con capacidades regenerativas específicas. Así pues, hay una plétora de avances científicos que hay que descubrir para entender cómo se desarrollará el curso posterior de la terapia génica. Sin más preámbulos, echamos un vistazo a los mejores ejemplos y aplicaciones de la terapia génica que han puesto en marcha el camino hacia avances científicos aún mayores.
1. Células madre modificadas con CAR para tratar el VIH
Científicos del laboratorio del Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson de la Universidad de California, Los Ángeles y Washington han cultivado y reprogramado células progenitoras sanguíneas de la médula ósea para eliminar las células infectadas por el VIH. Esta terapia génica de larga duración se publicó recientemente en la revista PLOS Antigens, convirtiéndose en la primera aplicación de este tipo de células progenitoras hemopoyéticas (HSPC) en la terapia génica mediada por CAR. A partir del éxito de Kymriah, los científicos empezaron a sondear otros posibles constructos celulares que pueden convertirse en candidatos de éxito para incorporar nuevas propiedades terapéuticas. El Dr. Scott G Kitchen afirmó que las HSPC reprogramadas tienen un efecto sostenido, razón por la cual se ven favorecidas frente a las células T periféricas con el receptor CD4 protector. El éxito preliminar de la hipótesis en las células se comunicó en primates y, obviamente, sólo queda esperar a que se traduzca en humanos.
2. Células asesinas naturales de ingeniería contra el linfoma de Hodgkin
Al igual que con las células T citotóxicas, los científicos son curiosidad por las capacidades de las células Natural Killer que expresan citotoxicidades adaptativas mediadas por anticuerpos (ADCC) contra un amplio espectro de antígenos. Las células Natural Killer tienen menos posibilidades de ganar a las células T debido a su gran actividad en la proximidad de las células tumorales. Esto es muy diferente a las células T que inducen cambios necróticos en las células tumorales a través de moléculas dirigidas. Por lo tanto, células asesinas naturales necesitan un plazo más corto para inducir el mismo efecto que las células T mediadas por CAR. Esta terapia potencialmente especializada es ahora el punto central de la investigación actual de Fate Therapeutics, para la que la empresa ha anunciado una colaboración con la Universidad de California en San Diego. Así pues, parece que las terapias génicas con células asesinas naturales rediseñadas entrarán pronto en la categoría de tratamientos genómicos dirigidos.
3. Microportadores disolubles Corning basados en ácido péctico para terapias celulares
Las terapias celulares requieren un alto rendimiento de células rediseñadas que sólo pueden aplicarse cuando están disociadas. La forma convencional, es decir, las células como matriz sólida inmovilizada, perturba el sistema terapéutico debido a su contaminación con azúcares no deseados y presenta desafíos adicionales de procesamiento posterior. Las matrices inmovilizadas de células en microtransportadores en forma de perlas son importantes porque forman las estructuras rudimentarias en las que se expresan los anticuerpos monoclonales, las proteínas, los receptores de señalización celular o los marcadores de reconocimiento. Las células que crecen en los microportadores se vuelven casi inseparables, especialmente después de que se hayan expandido y desarrollado al máximo de su potencial. Los microtransportadores disolubles aumentan su eficacia al reducir las toxicidades y contaminaciones y aumentar la homogeneidad, de modo que las células pueden ser absorbidas fácilmente por el organismo y realizar su acción terapéutica designada.
4. Desarrollo de sistemas de expansión celular para células sanguíneas e inmunitarias editadas genéticamente
La leucaféresis era, hasta hoy, el proceso de elección para cosechar y cultivar células T o B para administrar terapias celulares a los pacientes que las necesitan. Sin embargo, la ampliación de su número para aumentar la eficacia ha sido la preocupación inmediata de la I+D. La leucaféresis se ve acompañada de elevados índices de contaminación y, además, sigue existiendo el problema subyacente de la manipulación manual. Esto llevó al investigador de Bioprocesamiento, el doctor Andrew Fesnak, a incorporar sistemas de expansión celular cerrados y automatizados a gran escala. Estas unidades de procesamiento celular han eliminado la intervención manual, los riesgos de contaminación y los periodos de tiempo más largos mediante una tecnología de "enriquecimiento" bien establecida. Ahorro de celdas y Sepax son las dos nuevas unidades de expansión celular terapéutica automatizada de GE Healthcareque compiten estrechamente con Fábrica de células (R) de Thermo Fisher Scientific en términos de escalabilidad y precisión.
5. Herramienta de IA de Microsoft para el ajuste fino de CRISPR
El potencial de CRISPR para cambiar/eliminar o mejorar las expresiones genéticas lo ha convertido en un fenómeno mundial y con el gigante tecnológico Los intereses de Microsoft El crecimiento de CRISPR en el ámbito de la sanidad es inmenso, por lo que el camino para su aplicación parece ser cada vez más amplio y brillante. Expertos informáticos de Microsoft han colaborado con varias universidades de Estados Unidos y han publicado Elevación – an Inteligencia Artificial tool that alerts CRISPR sobre los efectos no deseados que pueden producirse mientras actúa sobre los genes. El equipo de investigación que ha creado esta herramienta de predicción de alta precisión pertenece a distinguidas instituciones académicas, como el Instituto Broad del MIT y Harvard, la Facultad de Medicina de Harvard y el Hospital General de Massachusetts. Una herramienta auxiliar llamada Azimuth acompaña a Elevation, ambas accesibles en línea como software de código abierto para el diseño de guías de extremo a extremo basado en la nube.
6. Exploración de las nucleasas de dedos de zinc contra el síndrome de Hunter
Cuando CRISPR saltó a los titulares a mediados de 2015, se produjeron inmensas conversaciones entre los biólogos sobre las perspectivas de otros módulos de edición del genoma. Mientras que algunos los descartaron por considerarlos ineficaces, otros simplemente volvieron a centrarse en la mayor utilidad de los TALEN y los ZFN. Puede que CRISPR haya traspasado las barreras de la investigación y haya entrado en el circuito clínico, pero eso no quita el potencial que encierran las nucleasas de dedos de zinc y las nucleasas efectoras tipo activador de transcriptores. Sangamo Therapeutics publicó recientemente un comunicado sobre su éxito preliminar en el ensayo clínico de fase I/II en curso con un tratamiento mediado por ZFN para 9 pacientes con una enfermedad genética. 2018 es un año crucial para este ensayo de investigación, ya que un máximo de pacientes debe recibir la terapia génica mediada por ZFN. Un informe clínico positivo en este ensayo clínico significaría que las nucleasas de dedos de zinc pueden utilizarse ampliamente como herramienta de edición genética paralela junto con CRISPR en el futuro.
7. Terapia génica basada en células madre alogénicas para la enfermedad de Crohn
TiGenix and Takeda – both biotecnología companies in Belgium and Japan, respectively – have successfully displayed the treatment of fístulas perianales que son manifestaciones graves de la enfermedad de Crohn. Al ser una enfermedad autoinmune que afecta al intestino grueso y al delgado, los pacientes de Crohn necesitan dietas y medicamentos especializados. Cx601 -la terapia génica que utiliza construcciones celulares especializadas de tejido adiposo- fue capaz de reducir la deducción de las células del huésped y estimular los efectos inmunomoduladores de las células T. Esta expresión única de células madre de origen adiposo permitió generar células T reguladoras normales que impidieron la formación de fístulas perianales. Las fístulas perianales plantean complejos problemas médicos y tienen efectos devastadores en los pacientes, como la muerte o las hemorragias gastrointestinales graves. Dado que las fístulas perianales suelen desarrollarse en pacientes con la enfermedad de Crohn, este tratamiento genético alogénico (procedente de donantes) es fácilmente el mejor candidato a ensayo para reducir los riesgos asociados a la enfermedad de Crohn.
Genomic treatment seems to have attained a revolutionary status in the Biotech and Pharma arena, and the path currently steeps upward. From downstream processing to lab-on-a-chip devices, every single aspect of biotech desarrollo de productos has been touched by genomic engineering. This makes 2018 only getting more exciting with every passing day, so it’s best to set our eyes forward and only forward!
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