Distrofina (Terapia Génica)

TERAPIA GÉNICA

Reemplazar el gen con la mutación: Restaurar la síntesis de la distrofina en las células musculares

  • Reemplazo directo del gen de la distrofina (Terapia Génica)
  • Transferencia de genes de tamaño entero o de “mini” genes de la distrofina a los músculos de todo el organismo.

 

Corrección genética de la mutación

  • Corrección Genética – reparar el gen existente – el efecto podría ser definitivo, pero una meta a largo plazo
  • Modificación del gen o del transcripto (uno de los pasos del proceso de replicación de los genes)
  • Engañar a la célula para que ignore la mutación y se restablezca la producción de moléculas de distrofina más cortas pero parcialmente funcional: Salto de Exón

Esta rama de investigación tiene por objetivo la reparación parcial o total del gen de la Distrofina.

La técnica de salto de exón intenta transformar una mutación que desencadena la patología de Duchenne en una mutación Becker, reduciendo así la severidad. El salto de exón no es una terapia génica clásica, pero es una modificación de la expresión génica. La omisión de exón no modifica el gen que tiene la mutación, si no que más bien interfiere y modifica el procesamiento de la información genética para la síntesis de la proteína y de este modo las instrucciones o receta para la producción de la distrofina, ignorando la información equivocada.

Para tal efecto se han desarrollado dos técnicas a través de las cuáles se modifican las instrucciones del gen de la distrofina:

1. Oligorribonucleótidos antisentido y Morfolinos

Mediante el uso de las sustancias denominadas oligorribonucleótidos en antisentido (AONs antisense oligoribonucleotides en inglés) que hacen su función en el ARN mensajero (Ácido Ribonucleico mensajero), molécula responsable de llevar la información para la síntesis de la proteína dentro del proceso que comprende varios pasos.

Se requiere un AON diferente para cada mutación, la estructura química es similar pero la secuencia de las unidades que conforman los AON y la longitud son específicas para cada mutación.

Los AONs deben ser protegidos con alguna molécula adicional para evitar que sean destruidos en el organismo por las enzimas ribonucleasas que inactivan y degradan al ARN una vez que su función concluye, dentro de los procesos fisiológicos normales del organismo. Esto da lugar a dos tipos de AON: 2O-metil-fosfotioatos AON y morfolino AON.

Existen varios grupos trabajando con la técnica de salto de exón en Distrofia Muscular Duchenne con la utilización de oligorribonucleótidos: AONs y Morfolinos (PMOs).

2. Salto de Exón mediante Transferencia Génica: U7-RNA

Es una técnica en la cual lo que se inyecta es el gen que contiene las instrucciones para en vez de inyectar los compuestos AONs, se inyecta el gen de los AONs, U7-RNA y la secuencia de AON transportado en vectores AAV, dentro del núcleo de las células musculares a fin de que dentro del organismo se sinteticen los AONs necesarios para lograr la omisión del o los exones específicos de cada niño en particular.

En qué consiste la técnica de Salto de Exón (Exon Skipping)

Salto de Exón no modifica el gen que tiene la mutación, interfiere y modifica el proceso de transferencia de la información genética y de este modo las instrucciones o receta para la producción de la distrofina, ignorando la información equivocada.

Las instrucciones genéticas son transmitidas a través de un proceso de varios pasos durante el cual el gen transfiere la información al ribosoma que es una partícula celular donde se lleva a cabo la síntesis de las proteínas. La molécula responsable de llevar esta información es el ARN mensajero (ARN m) cuya estructura química es similar con algunas variaciones a la del ADN (Ácido Desoxirribonucléico, sustancia de la cual están hechos los genes).

Si el gen está dañado, la información que transmitirá al ARN mensajero llevará el mismo error y la proteína no será totalmente funcional o en el peor de los casos no funcional en absoluto, dependiendo del tipo de daño o mutación. El ARN mensajero puede considerarse el templete en el cuál se pueden leer las instrucciones a lo que se denomina marco de lectura.

Cuando la mutación no altera este marco de lectura, se dice que es una mutación dentro del marco, la proteína que se sintetiza conserva la secuencia de aminoácidos, pero dependiendo del tipo de mutación y ubicación dentro del gen la proteína puede aún ser funcional, si la parte dañada no representa el segmento esencial y la longitud es todavía adecuada. Si una mutación altera el marco de lectura de la “receta”, es decir es una mutación fuera de marco, la proteína resultante no es funcional y causa por lo tanto distrofia Duchenne.

El marco de lectura puede ser restaurado artificialmente eliminando uno o más exones del ARN mensajero, (ARNm) uno o más exones directamente antes o después de la deleción, duplicación, o el exón que contiene una mutación puntual, a fin de que las instrucciones para la producción de la distrofina (receta) conduzcan a una proteína al menos parcialmente funcional, reduciendo así la severidad de las consecuencias de la enfermedad.

El ARNm es alterado específicamente con el propósito de que sea interrumpido, y el mensaje fuera del marco de lectura sea leible otra vez, dentro del marco. El gen mismo con su mutación no es alterado por el salto de exón, pero su ARNm no contiene más la información equivocada del exón o exones omitidos.

Para eliminar el o los exones del ARNm se utilizan las sustancias denominadas oligorribonucleótidos en antisentido (AONs antisense oligoribonucleotides en inglés). El ARN mensajero, contiene y transfiere la información genética dentro el proceso de síntesis de la proteína, mismo que comprende varios pasos.

Como este ARNm es más corto que lo normal, la proteína de distrofina es también más corta, conteniendo menos aminoácidos. Si los aminoácidos faltantes forman parte de regiones no esenciales de la distrofina, como los dominios de la varilla central (central rod), resultará una proteína más corta que puede a menudo todavía realizar su rol estabilizador en la membrana de la célula muscular. El resultado sería el cambio de síntomas severos Duchenne a los síntomas muchos más leves de distrofia muscular Becker.

(Fuente: Upa Duchenne)

 

 

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