En el campo de la medicina, la terapia génica (también llamada transferencia genética humana) es la administración terapéutica de ácido nucleico en las células de un paciente como un medicamento para tratar la enfermedad. El primer intento de modificar el ADN humano fue realizado en 1980 por Martin Cline, pero la primera transferencia exitosa de genes nucleares en humanos, aprobada por los Institutos Nacionales de Salud, se realizó en mayo de 1989. El primer uso terapéutico de la transferencia de genes, así como la primera inserción directa de ADN humano en el genoma nuclear, fue realizado por French Anderson en un ensayo que comenzó en septiembre de 1990.
Entre 1989 y febrero de 2016, se realizaron más de 2.300 ensayos clínicos, más de la mitad de ellos en la fase I.
No todos los procedimientos médicos que introducen alteraciones en la composición genética de un paciente se pueden considerar terapia génica. Se ha descubierto que el trasplante de médula ósea y los trasplantes de órganos en general introducen ADN extraño en los pacientes. La terapia génica se define por la precisión del procedimiento y la intención de los efectos terapéuticos directos.
Enfoques
Tras los primeros avances en la ingeniería genética de bacterias, células y animales pequeños, los científicos comenzaron a considerar cómo aplicarlo a la medicina. Se consideraron dos enfoques principales: reemplazar o alterar genes defectuosos. Los científicos se centraron en las enfermedades causadas por defectos de un solo gen, como la fibrosis quística, la hemofilia, la distrofia muscular, la talasemia y la anemia de células falciformes. Glybera trata una de esas enfermedades, causada por un defecto en la lipoproteína lipasa.
El ADN debe administrarse, alcanzar las células dañadas, ingresar a la célula y expresar o alterar una proteína. Se han explorado varias técnicas de entrega. El enfoque inicial incorporó ADN en un virus diseñado para administrar el ADN en un cromosoma. También se han explorado los enfoques de ADN desnudo, especialmente en el contexto del desarrollo de vacunas.
En general, los esfuerzos se centraron en administrar un gen que causa la expresión de una proteína necesaria. Más recientemente, una mayor comprensión de la función de la nucleasa ha llevado a una edición más directa del ADN, utilizando técnicas como nucleasas con dedos de zinc y CRISPR. El vector incorpora genes en cromosomas. Las nucleasas expresadas luego eliminan y reemplazan genes en el cromosoma. A partir de 2014, estos enfoques implican eliminar las células de los pacientes, editar un cromosoma y devolver las células transformadas a los pacientes.
La edición de genes es un enfoque potencial para alterar el genoma humano para tratar enfermedades genéticas, enfermedades virales, y cáncer. A partir de 2016 estos enfoques todavía eran años de ser medicina. Un dúplex de ARNcr y ARNtracr actúa como ARN guía para introducir una modificación génica localizada específicamente basada en el ARN 5 ‘cadena arriba del ARNcr. Cas9 se une al ARNtracr y necesita una secuencia de unión al ADN (5’NGG3 ‘), que se denomina motivo adyacente protospacer (PAM). Después de la unión, Cas9 introduce una ruptura de cadena doble de ADN, que es seguida por modificación génica mediante recombinación homóloga (HDR) o unión final no homóloga (NHEJ).
Tipos de células
Somático
En la terapia génica de células somáticas (SCGT), los genes terapéuticos se transfieren a cualquier célula que no sea un gameto, célula germinal, gametocito o célula madre indiferenciada. Cualquier modificación de este tipo afecta solo al paciente individual y no es heredada por la descendencia. La terapia génica somática representa la investigación básica y clínica convencional, en la que el ADN terapéutico (integrado en el genoma o como un episoma o plásmido externo) se usa para tratar la enfermedad.
Más de 600 ensayos clínicos que utilizan SCGT están en marcha en los Estados Unidos. La mayoría se enfoca en trastornos genéticos severos, que incluyen inmunodeficiencias, hemofilia, talasemia y fibrosis quística. Tales trastornos de genes únicos son buenos candidatos para la terapia con células somáticas. La corrección completa de un trastorno genético o la sustitución de genes múltiples aún no es posible. Solo algunas de las pruebas se encuentran en etapas avanzadas.
