Investigadores del Instituto de Células Madre de Harvard (HSCI) del Hospital General de Massachusetts (MGH) y del Hospital Infantil de Boston (BCH) han utilizado por primera vez una técnica relativamente nueva de edición genética para crear lo que podría resultar una técnica eficaz para impedir que el VIH invada y destruya el sistema inmunológico de los pacientes.
Este es el primer informe publicado de un grupo que utiliza la tecnología CRISPR Cas (siglas en inglés de «células activadas por repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y espaciadas regularmente») para editar de manera eficiente y precisa genes clínicamente relevantes de células extraídas directamente de personas, en este caso células madre hematopoyéticas y células T humanas.
Aunque los investigadores creen que este nuevo enfoque para el tratamiento del VIH podría estar listo para ensayos de seguridad en humanos en menos de cinco años, ellos mismos ofrecieron tres importantes advertencias: El primero y más obvio es que podrían surgir complicaciones inesperadas; el segundo es que la historia de la epidemia del VIH/SIDA está plagada de “curas” que resultaron no serlo; y, por último, incluso si este nuevo enfoque funciona a la perfección, será necesario seguir desarrollándolo para que sea aplicable en las zonas del mundo más afectadas por la epidemia.
El trabajo, dirigido por Chad Cowan y Derrick Rossi, profesores asociados del Departamento de Biología Regenerativa y Células Madre de Harvard, aparece en la portada de la revista Cell Stem Cell.
El VIH ataca específicamente a las células T, que constituyen una parte fundamental del sistema inmunitario sanguíneo, y entra a través de un receptor genético llamado CCR5 que actúa como puerta de entrada a las células. Una vez dentro de las células T, el VIH se replica y destruye las células huéspedes, dejando a los pacientes a merced de diversas infecciones oportunistas.
Utilizando la tecnología de edición genética CRISPR Cas, los equipos de Cowan y Rossi eliminaron el receptor CCR5 de las células madre sanguíneas, lo que demostró que podían dar lugar a células sanguíneas diferenciadas que no tenían CCR5. En teoría, estas células madre editadas genéticamente podrían introducirse en pacientes con VIH mediante un trasplante de médula ósea, el procedimiento utilizado para trasplantar células madre sanguíneas a pacientes con leucemia, con el fin de crear sistemas inmunitarios resistentes al VIH.
“Hemos demostrado que se puede eliminar el CCR5 de forma muy eficaz, hemos demostrado que las células siguen siendo funcionales y hemos realizado un análisis de secuenciación muy profundo para demostrar que no hay mutaciones no deseadas, por lo que parece ser seguro”, afirmó Cowan. Añadió que “obviamente, aún queda mucho trabajo por hacer”.”
“El siguiente paso son los ensayos con animales en colaboración con el Instituto Ragon del Hospital General de Massachusetts”, dijo Cowan. “Existen excelentes modelos de ratones a los que se les puede administrar un sistema inmunológico humano y luego infectar con el VIH. Podemos administrar nuestras células a los ratones y ver si están protegidos contra el VIH”. Una vez completados esos estudios, y si tienen éxito y no surgen complicaciones, el siguiente paso sería solicitar a la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) el inicio de los ensayos en humanos de fase 1, que están diseñados exclusivamente para comprobar la seguridad de los nuevos tratamientos. Cowan afirmó que es demasiado pronto para predecir cuándo podrían comenzar dichos ensayos.
David Scadden, hematólogo y oncólogo, codirector del HSCI y director del Centro de Medicina Regenerativa del MGH, calificó este nuevo trabajo como “un primer paso enorme para eliminar lo que hace que las células humanas sean vulnerables al VIH. Hace posible la idea de que las propias células inmunitarias de una persona puedan atacar al VIH sin ser susceptibles a él. Dado que esto se ha hecho en células madre, es posible que todo el sistema inmunitario pueda actuar de forma duradera contra el virus». Es un concepto muy potente.
“Esto es algo que debemos perseguir sin descanso hasta llegar a la clínica”, afirmó Scadden, quien también es copresidente del SCRB. Señaló que “se necesitarán estudios relacionados para mejorar la seguridad y la facilidad del trasplante de células madre con el fin de llevar este trabajo a un amplio grupo de pacientes, pero una generosa donación de un filántropo del MGH ha reunido a los equipos de edición genética y trasplante de células madre para lograr precisamente eso”.”
Lo que hace que este trabajo sea especialmente prometedor es que podría abrir la vía para hacer por un gran número de pacientes lo que se hizo por Timothy Ray Brown, el “paciente de Berlín”. Los médicos de Berlín le hicieron a Brown, que padecía tanto VIH/SIDA como leucemia, un trasplante de médula ósea extraída de una persona con un raro defecto genético que la dejaba libre del receptor CCR5. Según se informa, durante los seis años transcurridos desde que recibió el trasplante, Brown ha estado libre del VIH y se cree que es el único paciente que se ha “curado” del VIH/SIDA. Si tiene éxito, el tratamiento de edición genética del VIH propuesto por Cowan y Rossi podría lograr lo mismo.
Cowan dijo que el experimento era típico del trabajo que se realiza en el HSCI. El grupo de biólogos especializados en células madre acababa de “empezar a experimentar con el sistema CRISPR, y yo estaba hablando con Derrick, que es experto en células madre sanguíneas, y decidimos que debíamos probarlo”. Así que Cowan y su grupo realizaron la edición genética en las células T, mientras que el grupo de Rossi se centró en las células madre hematopoyéticas.
“CRISPR se ha utilizado mucho durante casi dos años, y todos los informes señalan su alta eficacia en la línea celular A o la línea celular B. Nadie había informado aún sobre la eficacia o la utilidad de CRISPR en las células madre sanguíneas primarias”, afirmó Rossi, cuyo laboratorio se encuentra en el Programa de Medicina Celular y Molecular del Boston Children's Hospital. “Pero la mayoría de los investigadores coinciden en que la sangre será el primer tejido en ser objeto de terapias basadas en la edición genética. Se pueden extraer células madre hematopoyéticas de un paciente, editarlas y volver a trasplantarlas”.”
En su artículo publicado en Cell Stem Cell, Rossi y Cowan demostraron que podían eliminar el β2M de las células T y el CCR5 de las células madre/progenitoras hematopoyéticas (HSPC) de manera eficiente, predecible y precisa. Además, demostraron que las HSPC editadas podían seguir produciendo el conjunto normal de células sanguíneas e inmunitarias.
La pareja también abordó las preocupaciones sobre la exactitud de CRISPR.
“Hay un par de artículos que sugieren que CRISPR tiene una alta actividad fuera del objetivo”, explicó Rossi. “Decidimos probar su precisión en células madre hematopoyéticas primarias en seis condiciones experimentales diferentes”.”
El equipo secuenció en profundidad (una media de 3400 pasadas de secuenciación, en comparación con las 50 que se suelen utilizar para la secuenciación del genoma completo) los sitios del genoma que podrían confundir al CRISPR al intentar editar el CCR5 de las HSPC. Descubrieron que el riesgo de que el sistema realizara cortes aberrantes era prácticamente nulo. Al mismo tiempo, la precisión con la que se dirigía al CCR5 era extraordinariamente alta. “Estos resultados proporcionan pruebas preclínicas de que la versión 1.0 de CRISPR, cuando se utiliza con prudencia en las células madre hematopoyéticas, podría estar pronto lista para los pacientes”, afirmó Rossi.
Fecha: 10 de noviembre de 2014
Fuente: Universidad de Harvard
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