2017: El año de la genética

Los principales logros en el campo de las tecnologías de edición de ADN

Pixabay

Desde el punto de vista del desarrollo de las tecnologías médicas, al año que se fue se le puede llamar “el año de la edición del genoma”. Si bien el desarrollo de estas herramientas que pueden ayudar a la gente a corregir enfermedades hereditarias se llevan a cabo desde 1990, ha sido en 2017 cuando hemos escuchado casos en los que las herramientas de edición del ADN han funcionado realmente en pacientes. La tecnología basada en la modificación del genoma en los propios leucocitos del paciente, llamada CAR-T, finalmente fue aprobada oficialmente para el tratamiento de ciertos cánceres y ya ha salvado a muchos pacientes desahuciados. Además, este año fue un punto de inflexión para la edición de genomas de embriones humanos: experimentos similares se llevaron a cabo por primera vez en Estados Unidos y Reino Unido, donde anteriormente fueron prohibidos por razones éticas.

Tal vez la noticia médica más destacada del año 2017 fue el primer intento de “reparar” el ADN de un adulto, que padece una enfermedad genética grave, directamente en su cuerpo. Al paciente con síndrome de Hunter -una condición rara asociada con el cromosoma X- le introdujeron en la sangre partículas virales seguras que contienen una herramienta codificada para editar los genes que van a las células del hígado, donde el instrumento se sintetiza por primera vez y comienza a funcionar. Aún es muy temprano para saber si fue un éxito el tratamiento del primer paciente llamado Brian Madeux, pero esperamos escuchar este 2018 que la terapia genética lo ayudó.

El segundo paciente conocido del 2017 fue el niño con “piel de mariposa”, para quien los científicos fabricaron una nueva piel en base a la suya, pero de células genéticamente modificadas. El niño que padecía una enfermedad hereditaria llamada Epidermolysis bullosa, había perdido casi toda la epidermis al iniciar el tratamiento, se alimentaba a través de un tubo y constantemente necesitaba morfina. La causa de su enfermedad era una mutación en el gen LAMB3, debido a lo cual la piel dejó de sintetizar una de las proteínas que une las capas de piel entre sí, por lo que la capa superior de la piel comenzó a separarse de las capas inferiores. Los científicos tomaron un cuadrado de 4 cm de la piel que le quedaba al joven paciente y alteraron genéticamente las células en un plato, corrigiendo la mutación. Técnicamente, introdujeron a las células la versión correcta del gen LAMB3. Luego, hicieron que las células se multiplicaran para crear capas que se pudieran implantar sobre el cuerpo del niño. 

Capa epidérmica de piel transgénica cultivada en el laboratorio. /Nature

Una vez creada esta serie de injertos epidérmicos transgénicos, en el transcurso de tres operaciones los médicos reemplazaron la piel perdida del niño con una nueva epidermis saludable. Se llegó a cubrir el 80% del cuerpo del paciente. En los exámenes de seguimiento a 21 meses luego de la cirugía final, el paciente demostraba haberse recuperado completamente, con una nueva piel saludable y carente de ampollas, con una resistencia a las fricciones que no es característica de los pacientes de Epidermolysis bullosa. El paciente fue dado de alta en febrero del 2016.

El 2017 también trajo buenas noticias para los pacientes con cáncer. Dos medicamentos basados ​​en la tecnología CAR-T fueron aprobados en EEUU para tratar a pacientes con diferentes tipos de cáncer en la sangre, a quienes no les ayudó ninguna otra terapia, incluido el trasplante de médula ósea. El año pasado la Administración de Drogas y Alimentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) aprobó los fármacos Kymriah (tisagenlecleucel) y Yescarta para el tratamiento de cáncer en la sangre. La terapia con Kumriah se convirtió en la primera terapia genética autorizada en EEUU. El primer fármaco está dirigido a tratar la leucemia linfoblástica aguda en pacientes menores de 25 años, y el segundo, al tratamiento de varios linfomas en pacientes adultos. A pesar del alto costo, la terapia ayudó a pacientes considerados incurables a lograr una remisión estable, es decir, después de cierto tiempo, la enfermedad no regresó.

Varias publicaciones científicas informaron a sus lectores en 2017 que la edición del genoma de embriones humanos se convertiría pronto en un proceso común en los laboratorios. Científicos chinos aplicaron por primera vez en 2015 la edición con sistema CRISPR/Cas9 al embrión humano, pero Shukhrat Mitalip, de la Universidad de Oregón, Estados Unidos, informó sobre el primer experimento exitoso en 2017. El equipo de investigación bajo su liderazgo logró editar la mutación patogénica en el gen MYBPC3 usando la tecnología CRISPR/Cas9 evitando efectos secundarios. La mutación de este gen conduce al desarrollo de una patología en el corazón.

Un poco más tarde, científicos del Reino Unido editaron embriones “con fines puramente científicos”, desactivando su factor OCT4 para estudiar sus funciones en las etapas iniciales del desarrollo. Finalmente, investigadores chinos informaron que lograron corregir una mutación en el gen de la beta globina del embrión humano, que conduce al desarrollo de la anemia. Como herramienta para editar el genoma, los científicos aplicaron el "editor base", desarrollado en base del sistema CRISPR/Cas9. Dicha proteína no corta el ADN, sino que solo introduce una única sustitución de nucleótidos en su secuencia y, por lo tanto, teóricamente debería ser más predecible y segura.

Fotograma de vídeo que muestra la inyección de químicos en un óvulo humano. / Universidad de Salud y Ciencias de Oregón

Finalmente, recordemos un trabajo que no tiene relación con la medicina y el hombre, pero afecta los principios fundamentales del dispositivo de todos los seres vivos. El ADN de todos los organismos vivos en la Tierra contiene solo cuatro bloques de construcción que forman dos pares de bases: A-T y G-C. Con este "alfabeto" limitado, se codifican 20 aminoácidos, que se usan para construir todas las proteínas. Cada aminoácido corresponde a la posición de la tabla de códigos genéticos, que incluye tres bases, y la tabla completa contiene 64 posiciones.

Científicos del Instituto de Investigación Scripps, en California, EEUU, lograron integrar un tercer par de bases X-Y en el ADN de una bacteria y así crear el primer organismo vivo semisintético. La molécula de ADN que contiene un par no canónico de bases se copió exitosamente y se mantuvo en la célula durante muchas generaciones. En este trabajo, los científicos pudieron codificar un nuevo aminoácido “exótico”, que generalmente no se encuentra en los organismos, utilizando un tercer par artificial de bases en el ADN, ampliando de ese modo el código genético.

Daria Spasskaya

Texto traducido por María Cervantes

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