Marcapasos Biológico

El tratamiento con genes produce un marcapasos biológico

Hace cerca de 25 años que científicos alrededor del mundo intentan curar enfermedades mediante la transferencia de ADN. Inicialmente la idea era insertar uno o más genes diseñados en el laboratorio para corregir alguna enfermedad genética. Más adelante, se diseñaron estrategias para destruir células específicas, por ejemplo en el caso de un tumor, poder eliminar a las malignas sin afectar a las células sanas vecinas. Recientemente, se ha intentado insertar genes para reprogramar células y hacerlas “recordar” funciones que llevaron a cabo durante la etapa embrionaria.

La introducción exitosa del gen de interés a las células humanas continúa siendo un gran reto. Los virus son comúnmente utilizados para esto pues tienen la capacidad innata de pegarse a las células huésped y transferir material genético a su interior. Ese es el mecanismo natural de las infecciones causadas por los virus. En el caso de la terapia génica, la estrategia consiste en eliminar su propio material genético e insertarles los genes que se desean introducir sin que pierdan su capacidad para infectar, de tal forma que logren transferir exitosamente el ADN de interés médico al interior de las células.

Recientemente se dio a conocer un estudio con terapia génica orientado a tratar padecimientos del corazón. Los investigadores utilizaron como modelo el corazón de cerdo por su semejanza al del humano en su forma y función. En ambos casos existen células que desde su etapa embrionaria se especializan en mantener el latido del corazón emitiendo impulsos eléctricos en forma rítmica. Normalmente un corazón tiene algunos miles de estas células que se agrupan formando un marcapasos natural conocido como Nodo Sinusal. Cuando estas células se dañan, el corazón comienza a latir más lento o en forma arrítmica, lo que hoy en día se trata mediante la implantación de marcapasos electrónicos que mandan señales rítmicas y corrigen este problema que puede poner en riesgo la vida del paciente. Si bien el costo de este procedimiento es alto, tan solo en Estados Unidos se implantan cerca de 200,000 marcapasos anualmente.

Los investigadores utilizaron virus para introducir un gen en células de músculo cardíaco del cerdo, restaurando la frecuencia normal del corazón cuando menos en forma temporal. En principio esto puede ser de gran utilidad, pues si bien la implantación de marcapasos es ampliamente utilizada, esta requiere de cirugía invasiva, conlleva el riesgo de infecciones y puede desencadenar alarmas en puntos de seguridad, particularmente en los aeropuertos.

El estudio llevado a cabo por médicos del Centro Médico Cedars – Sinai de Los Angeles en los Estados Unidos consistió en simular una enfermedad cardiaca terminal en doce cerdos a los cuales destruyeron las células del Nodo Sinusal con ondas de alta frecuencia. En consecuencia, la frecuencia de los corazones bajó a 50 latidos por minuto, comparada con 100 o más en los cerdos normales. A continuación inyectaron en el corazón el virus modificado con el gen porcino Tbx18 que normalmente funciona durante el desarrollo fetal de este órgano. Desde el primer día de tratamiento los corazones comenzaron a expresar una variedad de genes “marcapasos” e incrementaron la frecuencia cardíaca a niveles normales, durante la actividad, el reposo y el sueño a lo largo de las dos semanas del estudio (http://stm.sciencemag.org/content/6/245/245ra94.short).

Si bien estos resultados son alentadores, existe el riesgo de que más adelante el sistema inmune reconozca al virus utilizado y ataque a las células infectadas como lo haría comúnmente en una infección. Sin embargo, aún cuando el efecto fuera temporal podría resultar útil, por ejemplo cuando se infecta un marcapasos y debe retirarse mientras se trata la infección, este marcapasos biológico podría llevar a cabo la función requerida. Así también en fetos con defectos cardiacos, niños que por su crecimiento requieren cambios de marcapaso, o bien personas en las cuales el procedimiento quirúrgico es demasiado riesgoso.

Actualmente se estudian cerdos que llevan varios meses de haber recibido esta terapia génica y se explora la idea de experimentos similares en otras especies de mamíferos. Incluso se ha informado de gestiones iniciales con la Food and Drug Administration (FDA) a fin llevar a cabo el primer ensayo clínico para probar su seguridad y eficacia en humanos.

La terapia génica ha registrado un avance lento a lo largo de las últimas dos décadas tanto en el laboratorio, cuanto a nivel clínico. Si bien aún se vislumbra un largo camino por recorrer antes de poder utilizarla rutinariamente, hay algunos casos exitosos que auguran un futuro prometedor a esta disciplina.

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