Tema 14 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Bioquímica - 2º curso
Asignatura Virologia
Año del apunte 2014
Páginas 16
Fecha de subida 21/02/2015
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María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Tema 14. TERAPIA GÉNICA UTILTIZANDO VECTORES VIRALES Y VIRUS ARTIFICIALES INTRODUCCIÓN Los virus han inspirado nuevas técnicas de terapia génica en las que se pueden utilizar tanto vehículos víricos como virus artificiales.
La terapia génica consiste en la expresión de un gen terapéutico o en la inhibición de la expresión de un gen nocivo para una determinada enfermedad. Existen distintas enfermedades que pueden ser diana como enfermedades monogénicas (fibrosis quística) aunque realmente cualquier enfermedad es susceptible a ser tratada mediante esta técnica. Para aplicar este tipo de técnica debemos conocer las bases moleculares (acumulación de una proteína o sobrexpresión proteica) de manera que, teniendo este tipo de información cualquier enfermedad puede ser tratada con terapia génica como cáncer, enfermedades cardiovasculares, enfermedades infecciosas o enfermedades neurológicas.
HERRAMIENTAS DE LA TERAPIA GÉNICA Existen principalmente tres herramientas diferenciadas: Aumentar la expresión de un gen terapéutico Para realizar este tipo de técnica necesitamos un vector de expresión con un promotor que funcione bien en un determinado tipo celular y organismo.
Inhibir la expresión de un gen Sabemos que en la célula existen muchos tipos de ácidos nucleicos que podemos inhibir:  Oligooxidonucleótidos: son de cadena de DNA corta de mRNA que queremos inhibir. Al unirse al mRNA impedirán que se traduzca el mensajero de manera que, el ribosoma no elaborará la lectura.
 Ácidos nucleicos peptídicos (PNA): son una ventaja respecto los anteriores porqué también son bases pero sobre una columna de enlaces peptídicos de manera que, es un híbrido entre un ácido nucleico y un péptido lo que lo hace menos susceptible a la degradación por nucleasas.
 siRNA, shRNA, miRNA: cadenas cortas de RNA complementarias el mRNA que queremos inhibir Los oligooxidonucleótidos se unen al mRNA impidiendo la interacción estérica mientras que el siRNA promueve la degradación de todo de manera que, es mejor. Debemos gastar cuidado con efectos secundarios puesto que la terapia génica puede inhibir o degradar secuencias muy similares que únicamente difieran de alguna base.
1 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Vemos en el siguiente esquema todas las maneras posibles de inhibir la expresión de un gen, Podemos elaborar la inhibición o degradación a tres niveles diferentes:  A nivel de núcleo: utilizando una cadena complementaria al DNA genómico para que forme un triplete.
 A nivel postraduccional: cuando ya se ha producido la cadena peptídica lo que podemos hacer es impedir que esta se pliegue correctamente y se active. Esto se puede elaborar mediante anticuerpos pequeños que se unen a la proteína impidiendo que se plegue correctamente.
 A nivel de citoplasma: mediante cadenas complementarias al mRNA.
APLICACIÓN DE LA TERAPIA GÉNICA Tratamiento ex vivo En este tipo de experimentación o de método sacamos las células del organismo, las tratamos mediante terapia génica y las volvemos a introducir en el organismo. Este tipo de práctica es la ideal porque permite el tratamiento únicamente de células enfermas, que únicamente se devuelven al organismo una vez han recuperado su normalidad. Además presenta la ventaja que evita el rechazo ya que el organismo no reconocerá sus propias células como ajenas.
Este tipo de procedimiento se puede aplicar en muy pocos casos, la podemos aplicar por ejemplo en enfermedades sanguíneas como la leucemia.
2 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Tratamiento in vivo Este tratamiento se aplica directamente al paciente mediante diferentes vías como la intravenosa, inyección local, inhalación… Muchas veces que se introducen determinados componentes en el organismo estos son degradados por mecanismos celulares. Si queremos que el ácido nucleico haga efecto en una célula debemos travesar el endotelio vascular y la membrana del tejido. Un plásmido no es capaz de travesar dichas barreras de manera que, deberemos introducirlo mediante otro mecanismo como por ejemplo a través de endosomas (no sirven si se convierten en lisosomas y son degradados).
Al utilizar un vector de expresión este deberá entrar en el núcleo de manera que, también es muy difícil ya que los poros nucleares son muy pequeños. Sólo un 0,001% de estos vectores podrán llegar a donde queremos de manera que, necesitamos vehículos para transportar las moléculas que queremos. Los virus son los organismos perfectos para actuar como vehículos puesto que pueden entrar al organismo, infectar una célula, escapar del sistema inmune y llegar al núcleo.
UTILIZACIÓN DE VEHÍCULOS Como hemos dicho anteriormente necesitamos de vehículos para transportar las moléculas con actividad de terapia génica al organismo. Observamos en la siguiente tabla lo mal que funciona la introducción de DNA desnudo en la célula; el DNA desnudo puede ser efectivo si es inyectado en células musculares que es suficiente para elaborar una vacuna de DNA pero no lo es para un tratamiento de terapia génica de manera que, se necesitan vehículos.
Medida inserción/ Concentración vector Sin límite Vía administración In vivo*/In situ Localización intracelular del vector Episomal Expresión Transitoria Ventajas Sencillo No citotoxicidad ni immunogenicidad Desventajas Inespecífico Poca eficiencia de transfección en tejidos no musculares.
Falta de protección del DNA frente exonucleasas 3 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Vectores no virales Como vectores no virales los más utilizados son la electroporación y el bombardeo de partículas. La electroporación consiste en un campo eléctrico que induce una reorganización transitoria de la membrana que genera una permeabilización celular que es aprovechada para introducir el DNA. El bombardeo de partículas se basa en la precipitación del DNA sobre partículas de oro que son disparadas al interior celular por un impulso de helio.
Observamos una tabla comparativa entre las dos técnicas anteriores: Electroporación Bombardeo de partículas Medida inserción/ Concentración vector Sin límite Sin límite Vía administración Ex vivo/in situ Ex vivo/in situ Localización intracelular del vector Episomal Episomal Expresión Transitoria (hasta 9 meses en músculo) Transitoria (hasta 2 meses en músculo) Ventajas No hay respuesta inmunológica No hay respuesta inmunológica contra el vector Desventajas Falta de especificidad por el tipo celular Metodología cara Falta de protección del DNA frente exonucleasas Falta especificidad por el tipo celular Falta de protección del DNA frente exonucleasas Vectores virales Una característica en general que tiene este tipo de vector es que no podemos meter ácidos nucleicos muy grandes sino que se estable un límite entre 7-8 kb. Debemos tener presente que todos los virus tienen la capacidad de dirigirse a un tipo celular pero no por ello implica que exista una especificidad celular; muchos de los receptores que utilizan los virus son receptores que tienen bastantes tipos celulares de manera que, generalmente no tenemos un virus para un tipo celular sino un virus para todos los tipos celulares.
Algunos virus tienen una integración permanente en el genoma lo que supone una ventaja y una desventaja: la ventaja es que la expresión es duradera y por lo tanto es importante para tratar enfermedades crónicas mientras que las desventaja es que se pueden producir mutaciones, activar oncogenes y producir tumores por la inserción de dicho virus en el genoma. Una de la desventaja más importante que tienen los virus es que algunos de ellos pueden producir una respuesta inmune muy alta que en el mejor de los casos puede inactivar el vehículo o en el peor producir la muerte del organismo.
4 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Por otro lado, la producción de virus es complicada puesto que debemos generar un virus que no sea infectivo de modo que el proceso debe ser exhaustivo y requiere de un gran control de calidad. Por lo general se utilizan las familias de poxvirus y octovaviridae. Sobretodo adenovirus, retrovirus, lentivirus, virus adeno-associados, herpesvirus...
 ESTUDIOS DE TERAPIA GÉNICA VIRAL Se llevan muchos años trabajando en terapia génica y realizando ensayos químicos (hay más de 1000) y la mayor parte de ellos se han llevado a cabo mediante vectores virales. La gran mayoría de estos ensayos se encuentran en la fase I o II puesto que se está intentando determinar y demostrar que no son nocivos.
Un ejemplo es que en el año 2000 se trataron a 10 niños con el síndrome de la deficiencia combinada (denominados niños burbuja puesto que para sobrevivir deben encontrarse en condiciones de alta esterilidad) con un retrovirus modificado. Al cabo de 6 años estos se curaron pero 3 de estos desarrollaron leucemia de los cuales únicamente 2 se recuperaron y 1 perdió la vida.
5 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 El principal problema de la terapia génica es que presenta muchos efectos secundarios de manera que, la aparición de productos o fármacos basados en esta técnica es más lenta puesto que aceptar un estudio conlleva más tiempo.
Actualmente se están llevando a cabo diferentes estudios en china basados en la terapia génica pero con un relativo escepticismo porque los resultados únicamente se publican en china y se descubrió una implicación de la industria farmacéutica en ella.
En Europa se ha probado un vehículo de terapia génica denominado glybera y debemos tener presente que se han elaborado ensayos con menos de 10 personas y fue enviado 3 veces para la aprobación, hasta que, finalmente fue aprobada con algunas restricciones. El producto glybera sirve para corregir la deficiencia de lipoproteína lipasa y como vehículo se utiliza el virus AAV que tiene afinidad por las células musculares (es un buen vehículo porque la deficiencia de esta lipasa se da sobretodo en músculo). Debemos tener presente que es una enfermedad muy rara que tiene una calidad de vida pésima (se desarrolla pancreatitis) pero el medicamente únicamente se administra en sintomatologías agudas y en centros con personal capacitado que pueda elaborar un correcto seguimiento.
RESUMEN DE CONCEPTOS IMPORTANTES Sabemos que la terapia génica puede ser viral o no viral:  Virales: la principal ventaja es que son muy eficaces, son capaces de expresar un gen y que este tenga actividad.
Por el contrario, tienen muchos efectos secundarios que promovió la búsqueda de terapia génica no viral, es decir, en la búsqueda de vehículos no virales para el transporte de ácidos nucleicos  No viral: la principal ventaja es que es más segura pero por el contrario, no es igual de eficaz que la vírica, presenta una expresión baja y transitoria.
Los investigadores dedicados a la terapia génica trabajan buscando vehículos virales más seguros o bien buscando vehículos no virales más eficaces. La terapia génica no vírica también es conocida como terapia génica artificial puesto que se buscan vehículos basados en los virus.
También debemos remarcar en la terapia viral las capacidades que tienen los virus:  Unir y condensar los ácidos nucleicos (esto se elabora mediante dominios)  Internalizar, se unen a un receptor y se internalizan  Copiarse a ellos mismos  Escapar de endosomas o entrar al núcleo (tienen proteínas que son reconocidas por las improtinas) 6 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 TERAPIA GÉNICA NO VÍRICA Sistemas no víricos Tenemos 3 tipos de vehículos que permiten la terapia génica no viral:  Vehículos lipídicos: formados por lípidos que forman los liposomas. podemos darle especificidad si añadimos un péptido con afinidad a nuestro DNA o proteínas de un tejido diana. Presentan una alta toxicidad en el sistema  Vehículos de polímeros: de PLL, polidextrina… tienen las mismas ventajas y desventajars que los vehículos lipídicos.
 Vehículos formados por proteínas (virus – like – particle): son proteínas que se autoensamblan y podemos elaborar una buena proteína recombinante con todos los dominios que nos interesan (dominio de reconocimiento, de escape endosomal…) También podemos encontrar una mezcla entre polímeros y proteínas. Estos vehículos se basan en dominios funcionales de los virus que son catiónicos lo que permite una ventaja: pueden unir ácidos nucleicos por cargas electrostáticas y además pueden entrar al núcleo. Este aspecto además les proporciona más tendencia a unirse a la superficie de las células (que están cargadas negativamente) lo que favorecerá al reconocimiento del receptor.
Los vehículos no víricos tienen una serie de propiedades: Sistemas lipídicos Polímeros Medida inserción/ Concentración vector Sin límite Sin límite Vía administración Ex vivo/in situ Ex vivo/in situ Localización intracelular del vector Episomal Episomal Expresión Transitoria Transitoria (hasta 2 meses en músculo) Ventajas Capacidad de encapsidación controlada Posible incorporación de ligandos específicos y funciones endosomolíticas Posible incorporación de ligandos específicos y funciones endosomolíticas Buena protección del DNA Buena protección del DNA Desventajas Interacción con proteínas del sérum Interacción con proteínas del sérum Rápida eliminación del plasma por células fagocíticas Elevadas tasas de condensación provocan la insolubilidad de los complejos Toxicidad sistémica concentraciones a elevadas 7 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 En cuanto a los vehículos lipídicos debemos remarcar que al introducirlos en forma catiónica deben ser estabilizados.
Los vehículos proteicos son tipo VLP que no son virus puesto que son partículas vacías y pueden incorporar las a proteínas recombinantes que nosotros queremos, es decir, b c N C podemos introducir todos los dominios que queramos para que tengan un alta capacidad de unir ácidos nucleicos. Hay vehículos muy sencillos de carácter peptídico con una unión RGD (virus de la fiebre aftosa) y una cola de polilisinas que condensa ácidos nucleicos). Otra manera es generando proteínas recombinantes con distintos dominios (bacterias y baculovirus son los organismos utilizados para producir las proteínas que queremos, denominadas proteínas quiméricas) o bien copiar y modificar dominios ya existentes de fuentes naturales, lo que nos permite obtener buenos ligandos y dar una proteína que sea un buen transportador.
Observamos un esquema de producción de proteínas quiméricas: 8 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Estos elementos pueden estar en línea o tener una proteína donde se puedan mutar regiones pudiendo determinar dominios concretos que pasan a tener otra función. Esto se expresa en bacterias y lo que hayamos decidido se combina con ácidos nucleicos del vehículo y el ácido nucleico de la terapia génica.
Para comprobar si el vehículo funciona o no se elaboraran ensayos in vitro y se observará si el vehículo internaliza o no internaliza bien. Después se elaboran ensayos in vivo con animales en los que ya se pueden valorar otros aspectos como la inmunogenicidad.
Observamos un esquema de la producción de dichos vectores no virales: Hay propiedades de los virus muy interesantes para la terapia génica:  Capacidad de unirse a un receptor  Capacidad de ensamblarse para dejar su contenido disponible (esto se intenta conseguir en los virus artificiales y por ello se ponen puentes disulfuro que se rompen en el citoplasma por un ambiente reductor o también se ponen enlaces sensibles al pH)  Capacidad de elaborar un escape endosomal para evitar la degradación en lisosomas  Capacidad de unirse a una dineína, moléculas que se desplazan rápidamente por el citoplasma y además evitan la degradación por nucleasas.
 Capacidad para unirse a NLS y poder entrar en el núcleo  Promotor de un gen a expresar, podemos tener un promotor que sólo se active en unas determinadas condiciones (como por ejemplo con protoncogenes) 9 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Dominios funcionales importantes Generalmente estos también son copiados de un virus.
Dominio de unión a microtúbulos Los virus utilizan este dominio porque si el virus debe llegar hasta el núcleo debe recorrer una gran distancia. Sabemos que el citosol contiene una gran cantidad de moléculas de manera que, si el virus debe llegar mediante difusión antes será degradado. Muchos virus tienen un dominio de unión a la proteína dineína que permite un viaje al núcleo rápido y sin que sea degradado. Dicho dominio es conocido y por lo tanto puede ser incorporado en un vehículo de terapia génica.
Dominio de especificidad a un receptor Esto se consigue mediante un ligando para un receptor. Debemos tener presente que muchas veces esto es muy difícil y no siempre se encuentran ligandos de manera que, a veces se puede dar especificidad mediante el promotor, una región promotora que sea específica de un tipo celular o una célula con una determinada enfermedad (las células tumorales generan una gran cantidad de Fos y YUN lo que permite una especificidad hacia ellas).
Dominio de unión y condensación de DNA Es importante la unión y la condensación a ácidos nucleicos. Si tenemos un vehículo con diferentes cominions queremos que uno de ellos se una al ácido nucleico y tenga capacidad de empaquetarlo y condensarlo para protegerlo de las nucleasas.
Especificidad a través de receptor En este aspecto aún hay mucho que recorrer y estudiar.
Observamos una lista de los ligandos más utilizados en terapia génica y estos no son específicos para un tipo celular sino que son receptores generales como el hierro, EFG, folate… todas las células necesitan de estos factores por lo que no hay especificidad.
Existen estudios encaminados a encontrar anticuerpos que den mayor especificidad hacia un tipo celular como por ejemplo que se unan a una determinada proteína de membrana.
10 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Virus artificial Observamos en la siguiente imagen un vehículo no vírico que contiene dominios de escape endosoma, dominions de unión y receptores de manera que si lo inyectamos en un paciente este podrá ir viajando por el organismo hasta que encuentre los receptores para los que tiene proteínas específicas. El vehículo además, tiene diferentes dominios que le permiten escapar de determinas células y entrar al núcleo.
Debemos tener presente que de manera general, existen dominios para diferentes funciones: unión a receptor, zona de protección respecto a la degradación, escapa endosomal, unión a dineína…..
Biodistribución Para una correcta biodistribución, que el vehículo vaya al órgano que queremos un aspecto muy importante es el tamaño y el otro la forma.
Tamaño En cuanto al tamaño de las partículas estas deberían están en el rango nano, como los virus, entre 40 i 200 nm. Si las partículas son mayores de 200 nm tienden a quedarse atrapadas en el pulmón y salvo que queramos hacer una terapia génica específica no son buenas. Si son muy pequeñas en cambio, se filtran en el riñón y las perdemos mediante la orina.
De este modo si necesitamos una nanopartícula que traviese la barrera hematoencefálica para que vaya al cerebro esta deberá ser muy pequeña.
Forma La forma también es un condicionante de la biodistribución. Se han elaborado estudios en que se construyen nanopartículas de distintas formas (alargadas, redondas…) pero un único tamaño y se ha visto que la distribución cambia en función de la forma.
La forma de disco tiende más a ir a pulmón o corazón mientras que las formas alargadas (denominadas nanogusanos) son muy eficaces para estar bastante tiempo en circulación y tienden a acumularse con facilidad en tumores.
11 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Entrada a la célula: endocitosi Tenemos diferentes maneras de entrar, por endocitosi, fusión con la membrana… que entren por endocitosi es lo más común pero puede provocar que se formen vesículas endociticas que sufran un recambio y vuelvan a salir o bien que se conviertan en lisosomas de manera que, tampoco tendrían una funcionalidad ya que serian degradados. De este modo sabemos que los vehículos deberán salir de la vesícula endocitica antes que esto suceda Tenemos diferentes vías endociticas que podemos seguir en un tratamiento de terapia génica:  Vía de las clatrinas  Vías de las caveolas  Macropinocitosi  Fagocitosi (sólo lo elaboran determinados tipos celulares) Cada vía anterior tiene unas características que debemos conocer para saber solventar los problemas Clatrinas Esta vía es la más universal y generalmente cualquier cosa que entra uniéndose a este receptor está seguida por esta vía. El gran problema para usar la vía en nanopartículas o virus es que deben ser menores a 200 nm (el tamaño también condiciona la entrada) y además que las clatrinas se van acidificando y convirtiéndose en lisosomas de manera que, acabaran degradando su contenido. De este modo, la partícula vírica debe tener un mecanismo de escapa del endosoma a ser posible que sea dependiente d pH puesto que a medida que este disminuye el endosoma se va convirtiendo en un lisosoma y por lo tanto, que tenga oportunidad de salir. Es una buena manera porqué las vesículas viajan por los microtúbulos.
Caveolas Esta vía tiene un mayor margen que la anterior, hasta 500 nm y una diferencia respecto a la de clatrinas es que no es tan universal aunque es predominante en las células del endotelio que recubren los vasos sanguíneos. Las vesículas endociticas de esta vía son caveosomas y estos no tienen a degradarse (un pequeño porcentaje sí que se fusiona con lisosomas). Por lo general van liberando su contenido muy a poco a poco de manera que el vehículo debe tener una medida de escape pero que no sea dependiente de pH.
Macropinocitosi Esta también permite la entrada de nanopartículas grandes (incluso algo más grandes de 500 nm) y tampoco se acidifican pero tienden a liberar muy a poco a poco su material de manera que, la mayor parte de este queda atrapado por lo que la vesícula también deberá incorporar un sistema de escape.
12 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Todo esto nos lleva a pensar que deberíamos hacer lo contrario en cuanto a la investigación: enfermedad que queremos curar, células a las que afecta, receptores predominantes en estas células, tipo de endocitosis que tiene… de este modo podríamos elaborar un vehículo hecho a medida para que tenga la forma y el tamaño necesario para la célula a la que lo dirigiremos.
Debemos tener presente que podemos determinar la vía de internalización predominante en cada tipo celular aplicando diversos bloqueantes.
TRÁFICO INTRACELULAR DE NUESTRAS PARTÍCULAS En el tráfico intracelular de nuestras partículas sean víricas o no víricas son importantes dos aspectos:  Escape endosomal: en función de la vía que siguen será o no dependiente de pH  Señal de localización: únicamente es necesaria si queremos que se transloque al núcleo 13 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Estrategias de escape endosomal Estas estrategias son utilizadas tanto por virus como por nanopartículas vehículo.
1. Formación de poros en la vesícula Existen péptidos que son capaces de formar poros en la vesícula cuando el pH disminuye o bien independientemente de este. Estos poros se forman porqué los dominios peptídicos se comportan como moléculas amfipáticas, se colocan travesando la membrana y entonces si hay varios péptidos travesando esta se acabara formando un poro que permita la salida de nuestro vehículo al exterior.
2. Interacción entre membranas Esta vía es muy útil para aquellos virus que tienen envuelta o los vehículos no víricos de carácter lipídico que forman liposomas. Aquí la membrana del liposoma o la envuelta interacciona con la membrana de la vesícula endocitica y la desestabiliza por un mecanismo de flip – flop lo que acaba provocando la fusión de las membranas y la liberación del contenido del vehículo al exterior.
3. Esponja de protones Esto mecanismo lo elaboran polímeros como la polietilenimina o las proteínas o péptidos ricos en histidinas (las histidinas actúan como una esponja de protones). Este mecanismo aprovecha el cambio de pH de las vesículas endociticas; la vesícula se va acidificando poco a poco por la entrada de protones que son absorbidos por la nanopartícula de manera que, cada vez entraran más protones.
Esta entrada provocará que la vesícula endocitica esté cargada muy positivamente de manera que entrarán iones cloruro para intentar estabilizar la carga hasta que llegará un momento en que se equilibraran las cargas pero no la presión osmótica, que será mayor en el interior de la vesícula que en el exterior. Este desequilibrio osmótico provocará la entrada de agua en la vesícula hasta que esta explote, lo que permite elaborar el escape endosomal.
14 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Observamos una lista de las diferentes funciones explicadas anteriormente: entrada al núcleo, unión a receptores, escape endosomal, unión al DNA…. Muchas de estas características son copiadas de un virus mientras que otros son dominios pequeños que se incorporan a los vehículos para obtener una característica deseada.
Debemos tener presente que aún no se ha obtenido el virus artificial perfecto puesto que no se ha elaborado un estudio sistemático que permita comparar características entre diferentes estudios.
Por otro lado debemos tener en cuenta que lo que funciona bien para unas células no debe funcionar necesariamente bien para todas. Podemos ver que un vehículo puede ser muy bueno para un tipo celular y nefasto para otro tipo puesto que cada tipo celular requiere de unas características.
Otros dominios importantes Hay determinados importantes en el dominios tráfico que son intracelular muy como incorporar un dominio receptor de ligando, de escape endosomal o de localización nuclear.
En el tráfico debemos tener en cuenta otras cosas como el tipo celular, tamaño de la partícula (condiciona la distribución y la endocitosi) y otros factores como la carga. Como hemos comentado con anterioridad también es muy importante la unión del vehículo al ácido nucleico, hay veces que si la unión es covalente el transporte es muy eficaz mientras que si es por cargas hidrostáticas no lo es tanto.
15 María Monteserín Cuesta Judith González Gallego Virologia. T14 Péptidos de penetración celular Estos péptidos tienen la capacidad de entrar en las células, travesar la membrana de manera inespecífica (traviesan la membrana de cualquier célula). El primer dominio de este tipo que se encontró pertenece al virus VIH y es la proteína TAT, un factor de transcripción que necesita travesar las membranas aunque se desconoce por qué tiene esta característica se conoce que argininas cargadas son las responsables de la característica.
Se han generado péptidos de 9-10 argininas para incorporar esta función a los vehículos de terapia génica.
También se han realizado diversos estudios para dar especificidad a estos péptidos, lo que recibe el nombre de péptidos de penetración inteligentes.
Esta especificidad o capacidad de entrar viene porqué son dominios muy catiónicos de manera que lo que se elabora es una neutralización de estos dominios con un dominio aniónico lo que provoca que esa sea una zona muy susceptible a la rotura, por ejemplo a un pH bajo. Este aspecto nos puede interesar porqué el péptido queda libre, se rompe en el sitio que nosotros queremos.
Un ejemplo de aplicación del aspecto anterior son los tumores, que tienen un metabolismo peculiar que suele acidificar el medio que los rodea de manera que los péptidos que se encuentren alrededor de un tumor se romperán lo que permite su entrada en las células tumorales. Este tipo de dominio también puede ser sensible a metaloproteasas (enzimas típicas y frecuentes en tumores).
Entrada al sistema nervioso Por último un sitio en el que es muy difícil entrar es en el sistema nervioso central puesto que la membrana hematoencefálica es muy específica y selectiva. Observamos de los pocos casos que han podido elaborar esto con éxito:  Generando anticuerpos contra el receptor de transferrina i insulina (son anticuerpos específicos que no compiten con el ligando original)  Mediante el péptido de penetración celular (TaT) que tiene la capacidad de travesar la barrera  Copiando mecanismos de virus como por ejemplo el virus de la rabia debe llegar al sistema nervioso central y utiliza para ello un dominio que pertenece a una glicoproteína.
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