Gene therapy and virotherapy (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Ciencias Biomédicas - 4º curso
Asignatura Recerca Mèdica Translacional en Oncologia
Año del apunte 2016
Páginas 14
Fecha de subida 22/09/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Recerca mèdica translacional en Oncologia TEMA 5. GENE THERAPY AND VIROTHERAPY 1990: primera vegada de teràpia gènica en un assaig clínic .
1989: marcatge dels gens.
The concept: gene therapy an Advanced therapy És una medicina molecular en la qual els gens, els small DNA o les molècules de RNA es posen en les cèl·lules humanes, en els teixits o en els òrgans per corregir un defecte genètic o per proveir noves funcions terapèutiques amb el propòsit de prevenir o tractar les malalties.
Rationale for Gene Therapy - Scientific rationale: hem de saber molt bé la molècula que causa la malaltia i també hem de saber la patofisiologia.
- Unmet Medical need: hi ha una necessitat perquè no hi ha teràpia, perquè les teràpies alternatives tenen un alt risc o perquè les teràpies que hi han són poc efectives i molt cares.
Target diseases and rationale for gene therapy La majoria de les malalties hereditàries monogèniques són rares , tenen una baixa prevalença de 5/10.000.
Un 95% d’aquestes malalties no tenen un fàrmac aprovat. Hi ha més de 7.000 d’aquestes malalties.
Gene therapy strategies HI ha dos estratègies per fer la teràpia: - In vivo - Ex vivo 60 Recerca mèdica translacional en Oncologia Si la medicina genètica va directe dins del teixit, múscul, vena.. això és in vivo. L’altra estratègia és la ex vivo que es que del pacient treiem cèl·lules i les fem en cultiu i estan exposades a la medicina genètica en el laboratori i les cèl·lules que han estat corregides es tornen a posar al pacient.
Gene Therapy. Rare diseases Si utilitzem ex vivo necessitarem vectors integratius perquè sinó amb la divisió de la cèl·lula perdríem la funcionalitat de la medicina genètica. En in vivo no necessitem vector integratius, s’utilitzen vectors com el AAV.
61 Recerca mèdica translacional en Oncologia Ex- Vivo hematopoietic stem cell gene therapy A partir de la medul·la òssia es treuen stem cells hematopoètiques que es poden purificar in vitro perquè tenen marcadors específics en la superfície. Aquestes cèl·lules es cultiven i després es poden diferenciar a diferents tipus cel·lular. Així podem modificar cèl·lules que afecten el sistema immune o cèl·lules que afecten als macròfags o als eritròcits per exemple.
HSC gene therapy El primer assaig clínic es va fer per la malaltia ADA-SCID que és una immunodeficiència.
Llavors no es van utilitzar les cèl·lules mare hematopoètiques perquè no estava tnat desenvolupat el creixement i van utilitzar cèl·lules T modificades genèticament. Des del 19922006 van començar assajos amb cèl·lules mare.
Els lentivirus tenen una deleció del enhancer.
En l’estudi de SCID-X1 Que es una malaltia immunodeficiència de la cadena gamma en el IL2 i això fa que les cèl·lules B tinguin una pèrdua de funcionalitat. Els nens afectats són els nens bombolla.
Es va generar un vector retroviral i van modificar les cèl·lules mare hematopoiètiques in vitro i les van tornar a injectar als pacients. Hi van haver dos assajos al mateix temps que contenien 20 nens.
En 5 dels nens van desenvolupar leucèmia que era provocada pel fet de que el vector retroviral estava integrat en una àrea del genoma que activava el proto-oncogen LMO causat per l’enhancer que tenen els retrovirus.
Dels 5 que havien desenvolupat la leucèmia, 1 va morir. Això va ajudar a entendre que passava i desenvolupar els vectors SIN i així no hi va haver més problemes.
62 Recerca mèdica translacional en Oncologia Després de 15 anys de teràpia, 18 estaven vius i el sistema immunitari estava recuperat. El tractament alternatiu per aquests nens es un transplantament de medul·la que funciona si tens un donant idèntic i costa molt de trobar. Si no es haploindentic hi ha un risc de mort del 25%.
Aquest any ha sortit un article que comparen les funcions immunològiques dels tractaments de teràpia gènica i transplantament de medul·la òssia. Es va trobar que les reconstruccions immunològiques era millor en la teràpia gènica.
Gene Therapy for eye diseases El primer que es va fer va ser per la amaurosis congential de Leber que esta associada en mutacions en el gen RPE65 que participa en la captura de la llum dels fotoreceptors. Si hi ha aquesta mutació hi ha un impediment en la visió. El que es va fer va ser un AAV associat específic, el AAV2 es bastant bo per cèl·lules de la retina.
Es va començar el assaig amb tres pacients i van veure que hi havia un pacient que havia millorat la seva funció visual.
ES van fer amb dosis escalades, el noi que havia fet la millora era el que tenia les dosis mes altes i per tant van injectar dosis més altes en els altres pacients. Com més baix és el número vol dir que s’ha rescatat la visió. En el primer cas es on hi havia més diferencia i per tant es va aplicar les dosis altes.
63 Recerca mèdica translacional en Oncologia L’efecte de la teràpia gènica en els malalts amb amaurosi congènita de Leber era una millora després de 3 anys amb pics als 6 i als 12 mesos. Després de 3 anys la visió es mantenia però després de 6 anys de la teràpia hi ha una disminució progressiva de la visió.
Ara s’estan fent un estudi en fase III per fer el primer fàrmac de teràpia gènica als Estats Units, es tracta del LCA2.
A Europa hi ha aprovat el Glybera que és un fàrmac de teràpia gènica, és un AAV1 que expressa la LPLD. La LPLD , es produïa per mutacions que fan que no es produeixi la lipoproteïna lipasa que és la que trenca els àcids grassos i el pacient té moltes pancreatitis.
El pacient se li posava injeccions intramusculars per la cama.
El glybera està comercialitzat i es pot donar des dels centres d’atenció primària. El tractament per un pacient pot costar 1.1 milions d’euros. A Europa està disponible per 200 pacients.
64 Recerca mèdica translacional en Oncologia Genome editing Editing per fer gene repair o targeted addition (expressió cDNA en llocs específics).
Gene correction in haematopoeitic Es va intentar a traves de dits de zinc introduir el cDNA correcte del gen i el que han comentat es que quan es corregeixen les cèl·lules hematopoiètiques humanes i es trasplanten al ratolí, els ratolins tenen cèl·lules funcionals.
Selective elimination of mitochondrial mutations in the germline by genome editing Algunes malalties rares són provocades en el genoma del mitocondri. Moltes d’aquetes malalties son heteroplasmiques , no tots els mitocondris estan mutats. La idea es utilitzar TALEN per eliminar específicament els mitocondris que tenen la mutació.
Tenim el TALEN que reconeixen el mutat i el TALEN que reconeix el wt. La idea d’això es ferho pre-implantacionalment perquè els nens ja no tinguin la malaltia.
65 Recerca mèdica translacional en Oncologia Multiplex CRISPR/Cas9-based genome editing for correction of dystrophin mutations that cause Duchenne muscular dystrophy Es fan talls al DNA i per skipping dels exons mutats i fer una mild form.
• CRISPR/ Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes • Efficient cleavage of the endogenous beta-globin gene. Low HR repair. Off target cleavage 66 Recerca mèdica translacional en Oncologia The concept virotherapy La viroterapia és una nova manera de tractar el càncer. Està basada en la inherent capacitat de certs virus a infectar, multiplicar-se i subseqüentment lisar les cèl·lules.
Ens aprofitem de la capacitat lítica dels virus.
Cancer virotherapy Es l’únic fàrmac que s’amplifica al tumor .El virus infecten a les cèl·lules tumorals i quan està dins de les cèl·lules genera nous virions que lisaran la cèl·lula i infectaran mes cèl·lules del voltant. Així eliminen el càncer.
Esquema Hi ha dos mecanismes d’acció del virus: - Quan infecta les cèl·lules produeix lisi directa - També secreta antígens associats al tumor i aquests poden desencadenar la reacció del sistema immune i poden ser antitumorigens.
67 Recerca mèdica translacional en Oncologia VIruses in càncer virotherapy Els més estudiats són els AAV, HSV1 i els virus vaccina.
68 Recerca mèdica translacional en Oncologia Engineering viruses - Oncoselectivity - Potency: arming - Tracing: imaging Adenovirus Pot infectar totes les cèl·lules epitelials. Es pot modificar el gen E1A que és el primer que està actiu. El E1A actua com un regulador dels altres gens del genoma i per tant si el modifiquen tots els altres estaran expressats segons la regulació. Quan es modifica el genoma del virus expressa proteïnes en la membrana diferents.
Hi ha diferents estratègies: - Controlar la transcripció: veiem diferències diferencies genètiques enter el pàncrees normals i tumorals. Si el gen esta sobreexpressat vol dir que el promotor esta hiperactivitat.
AduPARE1A 69 Recerca mèdica translacional en Oncologia Selectivitat Els promotors faran que el virus funcioni en un teixit i no en un altre. Com per exemple els promotors específics de tumors com el uPAR.
AduPARE1A antitumoral activity Potency: arming El tumor té un ambient immunosupressor però si podem generar virus que tenen propietats per estimular el sistema immunitari, pot ajudar a la teràpia.
70 Recerca mèdica translacional en Oncologia Armed oncolytic virus III - Molècules immunoestimuladors Molècules no estimuladores: que generen metabòlits tòxics i les cèl·lules es moriran i es poden expandir per GAP junctions cap a altres cèl·lules.
PET Es pot seguir el tumor amb traçadors.
71 Recerca mèdica translacional en Oncologia Virotherapy - Oncorine : virus aprovat a Xina - Talimogene laherparervec: virus aprovat pel melanoma. Es un herpes virus que té GMCSF.
Vaccinia virus El virus esta`amutat en alguns dels gens i les mutacions tenen un requeriment de nucleòtids per créixer i en els cèl·lules normals no n’hi ha prou per les celues virals però en les cleulse acnesroses si i així es seleccionen les cèl·lules amb esl virus.
72 Recerca mèdica translacional en Oncologia Això s’ha tultizat en càncer de fetge.
Es va fer un estudi amb 30 pacients. En la eficàcia es va veure que hi havia una dimsincuío del ltumor i un augment de la spuerviviencia.
73 ...

Comprar Previsualizar