Vectores virales para tratar enfermedades renales

¡Los virus se pueden utilizar para ayudar a tratar enfermedades!
¿Cómo puede utilizarse algo que es dañino para curar a las personas? 

Esta pregunta se la hicieron en el Centro de Investigación Médica Aplicada de la Universidad de Navarra, también conocido como CIMA [1], y más concretamente el grupo de investigación de Terapia Génica Renal y Desarrollo de AAVs Quiméricos, que está liderado por el Dr. Rafael Aldabe [2].

Más concretamente, este grupo de investigación se ubica dentro de:

• Grupos que investigan en medicina de ADN y ARN, es decir, son las moléculas que transmiten nuestra información genética
• Terapias génicas de enfermedades raras 

Tienen numerosos artículos publicados, pero ¿cómo empezaron? 👀

👉Primero establecieron objetivos claros:

1. Crear vectores (estos son vehículos que llegan a las células para hacer una función) para poder utilizarlos en terapias génicas, (estas terapias se basan en corregir o reemplazar genes que no están funcionando bien). Estos vectores o "vehículos" se hacen con virus que vayan a estas células con instrucciones para reparar los daños, pero sin causar infecciones o efectos negativos al paciente. ¿Esto qué permite? Pues tratar enfermedades genéticas en el riñón/renales, algo que en principio es bastante complejo.
2.  Los virus están rodeados por una envoltura llamada cápside, por lo que estudian cómo afecta la unión de diferentes moléculas a las propiedades de los virus cuando se unen a este traje que los recubre. Como consecuencia, los virus cambian o mejoran sus funciones, logrando que hagan su labor más rápido o de forma más eficiente en las células (modifican la propiedad llamada potencia), o incluso haciendo que lleguen mejor a las células de sitios como el hígado o el corazón (varían la propiedad llamada tropismo). En resumen, quieren mejorar esta envoltura que recubre a los virus, modificándola.
3.  Crear terapias para tratar enfermedades genéticas renales, es decir, en el riñón. 

¿Qué son las enfermedades genéticas renales? 

Los genes transmiten la herencia, por lo que estas enfermedades son hereditarias.

                           Figura 1: Esquema de un gen [6]                                   

Además, le indican al cuerpo cómo debe de funcionar, por lo que si fallan, en este caso en los riñones, estos no van a funcionar cómo deberían, causando enfermedades.

La enfermedad que investiga mayormente este grupo de investigación se trata de la Poliquistosis renal autosómica dominante, en la que se producen mutaciones en algunos genes, es decir, cambios negativos en la información que estos dan [3].                                                                                                                                                                                                                                                                                                             

¿Qué es esta enfermedad? ¿Cómo afecta?

Vídeo 1: ¿Qué es la Poliquistosis renal autosómica dominante? [4]

Las características más importantes de esta enfermedad son [4]:

• Es una enfermedad hereditaria, además de las más frecuentes
• Se caracteriza porque van a aparecer cada vez más quistes en los riñones, que son como bolsas llenas de líquido, aire o material semisólido
• Poco a poco los riñones van a perder su capacidad funcional, por lo que se suele necesitar transplante del riñón o los riñones afectados
• Esta enfermedad suele afectar a otros órganos como el hígado, teniendo los pacientes más riesgo de padecer otras enfermedades

👉Ya se ha aprendido qué hace este grupo de investigación, cuál es la enfermedad que principalmente investigan, qué son las terapias génicas y qué es una enfermedad hepática genética, pero todavía no se ha definido bien qué son los virus AAVs

¿Qué es un virus adenoasociado, también llamado AAV? 

Vídeo 2: Explicación de este tipo de virus [5]

Este virus es simple y no es autónomo, es decir, necesita la ayuda de otros factores, moléculas, virus, etc, para poder multiplicarse dentro de una célula. [5]

Además, vamos a contaros sus principales características:

• Es seguro para utilizarlo en terapias génicas sin causar efectos negativos en el paciente
• Puede introducirse en muchos tipos de células, ¡pero sin dañarlas directamente!
• Tiene un genoma [7] de tamaño pequeño

👉El artículo sobre el que vamos a hablar se titula: “Consequences of Mammalian Target of Rapamycin Inhibition on Adeno-Associated Virus Hepatic Transduction Efficacy” [8], publicado en la revista científica Human Gene Therapy [9]:
¿Cuál es el objetivo que perseguían en la investigación que explica este artículo?
Quieren mejorar la eficiencia, que inicialmente es baja, de un tipo de virus adenoasociado recombinante (AAV), que se utiliza para introducir genes en células, lo que, como ya hemos explicado, tiene mucha utilidad para la terapia génica.
¿Qué ocurre? Pues que en el recorrido que el virus tiene que hacer para llegar a las células y hacer su función, interfieren e interaccionan distintas vías celulares (estas son las instrucciones que siguen las células para poder vivir, crecer e incluso responder a estímulos👀), por lo que estos investigadores estudiaron cómo modificar estas interacciones para mejorar la transducción [10]
👉Para ver una explicación más detallada de la transducción [11]

Figura 2: Proceso de transducción [12]

Este grupo de investigadores estudió si inhibir mTOR [13] con inhibidores distintos podría o no beneficiar a que el virus AAV desarrollase mejor su función tanto en ratones jóvenes como en adultos, obteniendo los siguientes resultados:

• Rapamicina: mejoró la eficiencia del virus tanto en los ratones jóvenes como en los adultos
• RapaLink-1: no se observan efectos positivos
• MLN0128: disminuyó la eficiencia del virus AAV, ya que redujo su capacidad de transducción en las células del riñón

👉¿Qué podemos sacar en conclusión?

Se puede comprobar que inhibir mTOR no es una solución sencilla para mejorar la eficiencia de transducción del AAV, por lo que se necesitan más investigaciones para entender mejor los mecanismos que intervienen, con el fin de aplicar las soluciones más eficaces para tratar las enfermedades genéticas renales.

Conclusiones

Tras estas investigaciones encontradas, hemos podido ver que se han encontrado soluciones efectivas para esta enfermedad, pero es necesario seguir investigando para entender mejor los mecanismos de los inhibidores, para encontrar métodos mucho más eficaces, algo que nos llena de esperanza para una futura cura de esta enfermedad.

REFERENCIAS

[1]: Centro de Investigación Médica Aplicada de la Universidad de Navarra (CIMA)

Terapia genética renal y desarrollo de AAVs quiméricos https://cima.cun.es/ (Fecha de acceso 13/11/24)

[2]: Grupo de investigación de Terapia Génica Renal y Desarrollo de AAVs Quiméricos https://cima.cun.es/investigacion/programas-investigacion/grupo-investigacion-terapia-genica-renal-desarrollo-aavs-quimericos (Fecha de acceso 25/11/24) 

[3]: Enfermedad renales hereditarias https://www.fundacio-puigvert.es/enfermedades/enfermedad-renal-hereditaria/#:~:text=%C2%BFQu%C3%A9%20es%3F,en%20cromosomas%20(alteraciones%20cromos%C3%B3micas). (Fecha de acceso 26/11/24)

[4]: Poliquistosis renal autosómica dominante: Características y síntomas  https://www.youtube.com/watch?v=WK6osvrx678 (Fecha de acceso 28/11/24)

[5]: Virus adenoasociado AAV https://www.youtube.com/watch?v=hYHbfQe5h-Q  (Fecha de acceso 30/11/24)

[6]: Figura 1 del gen https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/49/Gene_es.png (Fecha de acceso 30/11/24) 

[8]: Artículo de la revista Human Gene Therapy: Consecuencias de la Inhibición de la diana de rapamicina en mamíferoshttps://www.liebertpub.com/doi/10.1089/hum.2021.171 (Fecha de acceso 1/12/24)

links directos

[7]:Definición de Genoma https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Genoma (Fecha de acceso 24/11/24)

[9]: Terapia génica humana https://home.liebertpub.com/publications/human-gene-therapy/19 (Fecha de acceso 25/11/24)

[10]: Definición de transducción https://es.wikipedia.org/wiki/Transducci%C3%B3n_(gen%C3%A9tica)#:~:text=La%20transducci%C3%B3n%20es%20un%20proceso,c%C3%A9lula%20mediante%20un%20vector%20viral.   (Fecha de acceso 25/11/24)

[11]: Transducción https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/transduccion (Fecha de acceso 24/11/24)

[12]: Figura 2, Referencia visual de la transducción https://images.my.labster.com/248b5a10-9282-4ee7-9771-9c56d84537b3/THE_TransductionPoster.es_ES.x512.png  (Fecha de acceso 24/11/24)

[13]: Instituto nacional del cáncer: mTOR https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionarios/diccionario-cancer/def/mtor (Fecha de acceso 25/11/25)