un paso más hacia la medicina personalizada: la mejora de la terapia génica para el tratamiento de una enfermedad genética devastadora

Fondo

Resultados del Estudio

Los recientes avances en la investigación con células madre adultas podrían cambiar la forma de los médicos a tratar una serie de enfermedades debilitantes. En theernment, los científicos están explorando nuevas maneras de convertir el tejido adulto en células madre más primitivas y luego utilizar estas células para tratar la enfermedad granulomatosa crónica (CGD), una enfermedad hereditaria del sistema inmunológico. La parte más emocionante de la investigación theernment? Las células de tratamiento proceden de la paciente. No son necesarios los donantes.

CGD es causada por una mutación heredada que reduce la capacidad de lucha contra la infección de las células inmunes llamadas neutrófilos. Los neutrófilos se supone que deben hacer una molécula de matar microbios llamada superóxido. Las personas con CGD producen poca o ninguna superóxido, haciéndolos más susceptibles a las infecciones bacterianas y fúngicas; abscesos en los pulmones, el hígado, el bazo, los huesos o la piel; e incluso masas de células, llamadas granulomas, que pueden obstruir el intestino o del tracto urinario.

Significado

La mayoría de las personas que tienen CGD hereda como una enfermedad ligada al cromosoma X, lo que significa que el gen mutado se encuentra sólo en el cromosoma X. Las personas con CGD ligada al cromosoma X tienen un gen CYBB mutado, que se requiere para hacer superóxido.

Próximos pasos

Las personas con CGD tienen regímenes de toda la vida de antibióticos y antifúngicos, pero esto no soluciona el defecto en la producción de superóxido. Un trasplante de médula ósea puede curar ligada al cromosoma X CGD, pero los donantes adecuados son difíciles de encontrar y no todos los trasplantes son exitosos. La terapia génica es una promesa para curar la EGC ligada al cromosoma X, pero los enfoques actuales no han logrado alcanzar un beneficio substancial permanente y, en algunos casos, la terapia ha activado los genes del cáncer.

Buscando un tipo potencialmente más segura de la terapia génica para tratar la CGD, Harry Malech, MD, jefe del Laboratorio de theernment de las defensas del huésped, y sus colegas recurrieron a un nuevo y prometedor campo de investigación en el que se crean las células madre primitivas a partir de tejido del propio paciente .

referencias

En 2007, investigadores de Japón demostraron que es posible reprogramar células de tejido adulto en células madre pluripotentes. Estas células adultas reprogramadas se llaman células madre pluripotentes inducidas (iPS). De manera similar a las células madre embrionarias, las células iPS pueden crecer indefinidamente en un entorno de laboratorio y diferenciarse en cualquier tipo de célula en el cuerpo.

En un estudio publicado en marzo de 2011, el laboratorio del Dr. Malech reprogramado células de médula ósea adulta de un paciente con EGC ligada al cromosoma X en las células iPS. La exposición de las células iPS de factores de crecimiento específicos para 30 días causadas 30-40 por ciento de las células para convertirse en neutrófilos maduros. Al igual que en los neutrófilos se encuentran en la sangre circulante del paciente, los neutrófilos derivado de células iPS fallaron para generar superóxido.

Los investigadores utilizaron una nucleasa de dedos de cinc, una proteína sintética que se dirige precisamente una ubicación específica en el genoma, para insertar un gen CYBB funcionamiento en las células iPS derivadas del paciente. En los métodos tradicionales de terapia génica, virus de laboratorio de ingeniería insertan copias sintéticas del gen normal al azar en el genoma de las células madre. El uso de una nucleasa de dedos de cinc permite el equipo del Dr. Malech para insertar el gen CYBB funcionando en una ubicación exacta en el genoma de la célula iPS y corregir la mutación que causa CGD X-vinculado.

Después de seleccionar las células iPS con solamente la inserción del gen deseado, los investigadores diferenciaron las células seleccionadas en los neutrófilos que ahora podría producir superóxido.

Realización de la terapia génica en las células del paciente significa que no hay necesidad de buscar un donante compatible; pacientes proporcionan sus propios medios para recibir tratamiento. El uso de nucleasas de dedos de zinc para insertar el gen normal también mejora el control y las pruebas del proceso de corrección de genes, sin dejar nuevos materiales genéticos o cambios en el genoma de la célula iPS excepto para la reparación deseada.

Como el campo de la investigación con células iPS progresa, puede ser posible utilizar sólo una pequeña muestra de sangre de un paciente para hacer células iPS que los científicos pueden corregir y luego devolver al paciente para curar la enfermedad.

Para los pacientes con EGC ligada al cromosoma X, las células iPS reparados podrían ser diferenciadas en un gran número de neutrófilos funcionales maduras y se les da a los pacientes para ayudar a controlar las infecciones. Las células reparadas también podrían diferenciarse en células madre de la sangre de adultos y se utilizan como un trasplante.

Aunque el uso con éxito las células iPS reparados de forma permanente para restaurar el sistema inmunológico del paciente es todavía faltan muchos años, los esfuerzos del Dr. Malech son un paso en la dirección de la medicina realmente personalizada.

Zou J, Sweeney CL, Chou BK, Choi T, J Pan, Wang H, Dowey SN, Cheng L, Malech HL. neutrófilos oxidasa con deficiencia de células iPS enfermedad granulomatosa crónica ligada al cromosoma X: la corrección funcional por nucleasa dedo de zinc mediada puerto seguro de orientación. Sangre. 117 (17): 4434 a 4441 (2011).

Información del Gobierno de Células Madre

Información sobre el Laboratorio del Dr. CGD y Malech