Mientras probaban genes para tratar el glaucoma mediante la reducción de la presión dentro del ojo, los científicos de la Universidad de Wisconsin-Madison tropezaron con un problema: tenían problemas para lograr una administración eficiente de genes a las células que actúan como drenajes para controlar la presión del líquido en el ojo.
Los genes no pueden funcionar hasta que ingresan a una celda.
El glaucoma, una de las enfermedades cegadoras más comunes, es causado por un exceso de presión dentro del ojo, generalmente debido a una obstrucción en el drenaje de líquido. "La mayoría de los glaucomas se pueden tratar con un tratamiento farmacológico diario", dice Paul Kaufman, profesor de oftalmologíay ciencias visuales en la Universidad de Wisconsin-Madison. "Los genes de reemplazo podrían, teóricamente, restaurar el flujo normal de fluidos durante años, sin requerir la autoadministración diaria de gotas para los ojos que es inconveniente y puede tener efectos secundarios locales o incluso sistémicos".
En un estudio publicado hoy en la revista científica Oftalmología investigativa y ciencia visual , Kaufman y Curtis Brandt, un profesor colega de oftalmología y ciencias visuales en UW-Madison, mostraron una táctica mejorada para llevar nuevos genes al drenaje, llamada malla trabecular.
Los colegas han estado probando un vector basado en el virus de la inmunodeficiencia felina VIF para administrar los genes. Al igual que el virus de la inmunodeficiencia humana relacionado, el VIF puede insertar genes en el ADN del huésped. Sin embargo, las defensas innatas del ojo contra el VIF interferían con laentrega.
Las partículas de virus contienen genes envueltos en una capa de proteína y luego en una membrana lipídica. Después de que el virus ingresa a la célula y se deshace de su membrana, las moléculas defensivas del huésped pueden "arrastrar la partícula del virus al depósito de basura de la célula, llamado proteasoma, dondeestá degradado ", dice Brandt." Queríamos saber si el bloqueo temporal del proteasoma podría prevenir la destrucción del vector de entrega de genes y mejorar la entrega ".
En el estudio actual, el virus VIF que lleva una proteína marcadora se colocó en células de la red trabecular, con o sin una sustancia química que bloquea los proteasomas.
Por encima de un umbral de dosis, el tratamiento duplicó aproximadamente la transferencia de genes que ingresan a las células diana, dice Brandt. Los nuevos genes también se diseminan de manera más uniforme a través del tejido de la malla. La entrega de más copias del gen debería dar un mayor efecto terapéutico, abriendo eldrenaje de malla y reduciendo la presión dentro del ojo.
El presente estudio se refiere a las herramientas para transferir genes, no a los genes en sí mismos, dice Brandt. Pero incluso antes del estudio actual, él y Kaufman "ya han identificado al menos dos genes que podrían desconectar el drenaje".
En la larga lucha por reemplazar genes y curar enfermedades, "los ojos han sido una de las grandes historias de éxito", dice Brandt. Una enfermedad ocular cegadora llamada amaurosis congénita de Leber daña la función de las células que mantienen sanas las células sensibles a la luz;Reemplazar los genes mutados ha preservado e incluso mejorado la visión en pacientes jóvenes. La aprobación de esta terapia génica está pendiente en la Administración de Alimentos y Medicamentos FDA.
Para prevenir el peligro de inyectar un virus, "Eliminamos prácticamente todos los genes del virus, por lo que no tiene posibilidad de replicarse y propagarse desde donde se inyectó inicialmente", dice Brandt.
Aunque la técnica interfiere con la defensa antiviral en el ojo, el efecto es temporal. "Se encuentra el fármaco una vez, luego se metaboliza y se pierde la inhibición innata", dice Brandt.
"Hemos demostrado que esta estrategia funciona en el cultivo de órganos oculares", dice Brandt. "Una vez que trabajemos más en la eficiencia e identifiquemos qué gen entregar, probablemente estemos listos para avanzar hacia los ensayos clínicos".
La investigación fue apoyada por Bright Focus Foundation, Research to Prevent Blindness, National Institutes of Health y otras fuentes.
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Materiales proporcionado por Universidad de Wisconsin-Madison . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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