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La terapia génica se puede definir como una técnica terapéutica mediante la cual se inserta un gen sano en las células dañadas de un paciente que padezca alguna patología genética para corregir un defecto de los genes o para dotar a las células de una nueva función.

Esta terapia posibilita el transporte de fragmentos de ADN o ARN hacia el interior de células diana, con el propósito de alterar la actividad de proteínas codificadas por genes específicos que presenten anomalías, restableciendo de esta manera el desequilibrio biológico que ha inducido dicha alteración.

Dependiendo de las células a las que vaya dirigida esta terapia, distinguimos entre terapia génica somática y terapia génica germinal.

La terapia génica somática es aquella dirigida a modificar la genética de células no germinales, es decir, de las células constituyentes del organismo. Por ello, la modificación genética no se va a transmitir a la descendencia. Por motivos éticos y de seguridad, solamente se llevan a cabo protocolos clínicos con este tipo de terapia génica.

La terapia génica germinal se dirige a modificar la dotación genética de las células germinales, implicadas en la formación de óvulos y espermatozoides, y, por tanto, es transmisible a la descendencia. Este tipo de terapia sería la indicada para corregir de forma definitiva las enfermedades congénitas.

Según la técnica que vayamos a emplear en el desarrollo de la terapia, también podemos encontrar dos tipos: la terapia génica in vivo y la terapia génica ex vivo.

La terapia génica in vivo es el conjunto de técnicas en las que el material genético sano se introduce directamente en las células del organismo, sin que se extraigan ni se realice ninguna manipulación in vitro.

La terapia génica ex vivo son todas aquellas técnicas en las que las células a tratar son extraídas del paciente, aisladas, crecidas en cultivo y sometidas al proceso de transferencia in vitro.

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La terapia génica se basa en la introducción de nuevo material genético dentro de una célula para conseguir un beneficio terapéutico.

Cuando una enfermedad cause la ausencia de un producto debido a un gen defectuoso, se podría introducir directamente una copia adicional del gen normal para restablecer la función. Esto se conoce como suplementación génica y es la forma de terapia génica más conocida.

Pero existen otros métodos de acción para llevar a cabo la terapia génica.

Cuando la expresión de un gen favorece el desarrollo de una enfermedad, sea éste un gen nativo, como los oncogenes para el desarrollo de cáncer, se pueden introducir ribozimas para evitar la expresión del gen en cuestión. Esto se conoce como supresión génica.

Otro método de aplicación para esta terapia consiste en introducir en una célula secuencias que codifiquen proteínas mutantes para que interfieran con las proteínas necesarias para el correcto armado de un virus y así actuar frente a infecciones.

Otro ejemplo de la aplicación de la terapia génica es la introducción de un "gen suicida" en células neoplásicas o infectadas con un patógeno peligroso, para que sólo estas células diana sean destruidas.

El método de acción dependerá de la técnica que empleemos para realizar la terapia, pudiendo encontrar técnicas in vivo, que actuarán directamente sobre las célula dañadas en el organismos sin que estas se extraigan, y técnicas ex vivo, en las que es necesario extraer las células diana del organismo y trabajar con ellas in vitro.

Para realizar esta terapia, se conocen distintos tipos de vectores que serán los encargados de introducir los genes sanos en las células que estén dañadas. Estos vectores pueden estar formados por ácido desoxirribonucleico, como plásmidos, aptámeros y oligonucleótidos, o ácido ribonucleico, como ribozimas y ARN de interferencia.

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El cáncer es una enfermedad que se presenta cuando las células se multiplican sin control y se expanden hacia los tejidos que las rodean. Los cambios en el ADN pueden ser la causa del cáncer. La mayoría de estos cambios que causan cáncer ocurren en los genes del ADN.

Para ello se requiere al uso de terapias génicas que consigan modificar la información de estos genes que se han visto alterados.

La transformación maligna de las células es un proceso secuencial y progresivo en el que una célula experimenta cambios que le otorgan la capacidad de crecer de forma descontrolada, invadiendo tanto a nivel local como a distancia los tejidos. Estas nuevas características que adquieren pueden ser objeto de estudio para el desarrollo de terapias génicas destinadas a modificar las células cancerosas, fortalecer la respuesta inmunitaria o detener la proliferación tumoral. La erradicación de las células tumorales puede llevarse a cabo mediante enfoques terapéuticos que compensen mutaciones específicas.

Algunas estrategias de terapia génica incluyen la introducción de genes supresores de tumores, la modificación de genes responsables del crecimiento celular descontrolado, o la utilización de virus modificados para atacar específicamente las células cancerosas.

Esta área de investigación está en constante evolución y se están llevando a cabo numerosos ensayos clínicos para evaluar la eficacia y seguridad de estas nuevas terapias y tratamientos en pacientes con cáncer. En los Institutos Nacionales de Salud de Estados Unidos, se han reportado 1.886 ensayos clínicos con terapias génicas para el tratamiento del cáncer, de los cuales 81 están utilizando adenovirus.

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El Virus de la Inmunodeficiencia Humana (VIH), es un virus que ataca al sistema inmunológico y que puede llegar a causar el Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (SIDA) si no se trata de manera adecuada.

La aplicación de la terapia génica a la infección por VIH persigue modificar las células del enfermo para prevenir o tratar la infección. A día de hoy no ha habido ninguna investigación clínica que lo haya conseguido, ni se han realizado avances.

Los métodos de la terapia génica que más se han estado empleado en investigaciones del virus de la inmunodeficiencia humana han sido la terapia inmunológica y la terapia antiviral.

Dentro de las aplicaciones de la terapia inmunológica, se han seguido dos métodos distintos: uno activo y otro pasivo. Ambos métodos coinciden en perseguir la inducción de la inmunidad anti-HIV, sobre todo a través de los linfocitos Tc. El método activo consiste en la inmunización intramuscular con vectores retrovirales que expresan proteínas de la envuelta. El método pasivo proporciona a los linfocitos Tc un receptor que los dirige y los activa de forma selectiva sobre células infectadas o proporciona a las células infectadas un gen citolítico que sólo se activa en ellas.

En la terapia antiviral, se busca proteger a través de la terapia génica a las células de la infección viral interfiriendo en diferentes momentos de su ciclo biológico. La sustancia que interfiere puede ser una proteína o bien un ácido nucleico.

En el caso de las proteínas, se puede impedir la entrada del virus interfiriendo con sus receptores, expresando proteínas virales en la membrana celular o, una vez que haya entrado, expresando versiones dominantes negativas de proteínas virales que impidan su replicación.

En cuanto a los ácidos nucleicos, las ribozimas o el ARN de interferencia bloquean la replicación viral o impiden la expresión del receptor que necesita para infectar. Por último, las secuencias antisentido anulan la expresión del genoma viral.

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La artritis reumatoide es una enfermedad autoinmune crónica que afecta principalmente las articulaciones, aunque también puede tener manifestaciones en otros órganos. Durante esta enfermedad, el sistema inmunológico ataca por error las propias células y tejidos sanos, provocando inflamación en las articulaciones.

En la artritis reumatoide, dentro de la articulación inflamada, existe un predominio de citoquinas (proteínas secretadas por células del sistema inmunológico) pro-inflamatorias, IL-1 y TNF alpha.

La acción de ambas citoquinas es compleja, ya que tienen la capacidad de estimular a distintos tipos de células, incrementando su propia producción de forma paracrina actuando sobre monocitos y macrófagos.

Tras muchas investigaciones, se ha concluido que la causa principal del daño que sufren las articulaciones es la persistencia en las mismas de estas citoquinas proinflamatorias.

Para tratar de encontrar un tratamiento a esta enfermedad, se ha intentado aplicar la terapia génica.

Algunas de los métodos de aplicación de esta terapia que se están investigando incluyen la introducción de genes que regulan la producción de citoquinas proinflamatorias, la modulación de células del sistema inmunológico para reducir la respuesta autoinmune y la promoción de la tolerancia inmunológica hacia las propias células del cuerpo.

Se ha llevado a cabo en distintos tipos de animales de experimentación esta terapia para intentar un bloqueo de las citoquinas proinflamatorias, introduciendo en estas los genes de los receptores solubles de TNF alpha, IL-1 o el antagonista del receptor IL-1, IL-1Ra. Aunque también se ha aplicado la terapia génica para incrementar la producción de las citoquinas con actividad inflamatoria: IL-10, IL-3 yIL-4.

Las investigaciones que han tenido mejores resultados han sido en las que se han empleado IL-10 y IL-1Ra.

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CRISPR-Cas9 es una nueva tecnología de edición genética que maneja la posibilidad de modificar genes de una manera más rápida, precisa y rentable que las técnicas tradicionales de edición genética.

CRISPR (Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas) es un sistema inmunitario adaptativo que se encuentra en bacterias y les permite defenderse de virus y otros elementos genéticos invasores.

Cas9 es una enzima que actúa como tijeras moleculares y es guiada por ARN para reconocer y cortar secuencias específicas de ADN.

Al combinar CRISPR con Cas9, se ha descubierto que se puede programar esta herramienta para dirigirse a secuencias específicas de ADN en el genoma de un organismo y realizar cortes precisos en esas ubicaciones.

En el campo de la terapia génica, se han desarrollado investigaciones con CRISPR-Cas9 para emplearlo como una herramienta con el objetivo de corregir genes defectuosos asociados con enfermedades genéticas hereditarias. Con el empleo de CRISPR-Cas9, se pueden editar de manera precisa los fragmentos de ADN para restaurar la función normal de los genes que esten afectados.

Además, con esta herramienta, se están realizando investigaciones para realizar terapias génicas personalizadas, en las que se puedan adaptar los tratamientos a las características genéticas individuales de cada paciente. Esta capacidad que presenta CRISPR-Cas9 para realizar una edición genética precisa ofrece la posibilidad de desarrollar enfoques terapéuticos más efectivos y que desarrolle una cantidad menor de efectos secundarios en comparación con las terapias convencionales.

Actualmente, el CRISPR-Cas9 se está empezando a utilizar en clínicas. Ya se han llevado a cabo en humanos dos terapias, en China y Estados Unidos.

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La bioética es una rama de la ética que se encarga de los dilemas morales y cuestiones éticas que surgen en el desarrollo de investigaciones y procesos en los ámbitos de la medicina, la biología y la tecnología.

En el desarrollo y la implementación de la terapia génica, la bioética plantea una serie de cuestiones éticas y morales que deben abordarse cuidadosamente para garantizar que se utilice de manera responsable, transparente y respetuosa.

Uno de los principales aspectos éticos de la terapia génica es la preocupación por la seguridad de los pacientes. Dado que la edición genética que se realiza puede tener una serie de efectos que no pueden ser previstos en el organismo, por ello se deben realizar estudios exhaustivos para evaluar los posibles riesgos y beneficios de los tratamientos genéticos antes de que estos sean aplicados en seres humanos.

La transparencia en la investigación y la divulgación de los resultados son fundamentales para garantizar la seguridad y la eficacia de la terapia génica.

Otro aspecto ético de gran importancia es la equidad en el acceso a la terapia génica, dado que estas tecnologías pueden llegar a resultar muy caras y no siempre están disponibles para todos los pacientes, es fundamental abordar las disparidades en el acceso a la atención médica genética.

La bioética en la terapia génica también incluye el debate por la modificación genética en embriones humanos y la línea germinal, lo que plantea preguntas sobre la manipulación genética y la herencia de modificaciones genéticas a las generaciones futuras.

La privacidad y la confidencialidad de la información del genoma de los pacientes en la terapia génica es fundamental para proteger la información genética de los individuos y garantizar que se respeten sus derechos y autonomía en el proceso de toma de decisiones relacionadas con la edición genética.

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La terapia génica es un tema muy controversial a día de hoy, por lo que se está poniendo sobre la balanza las ventajas e inconvenientes que contiene para valorar su eficacia.

Las ventajas que presenta la terapia génica son:

- La posibilidad de crear tratamientos que sean específicos y personalizados para cada paciente. Estos tratamientos personalizados se adaptan a las necesidades genéticas de cada individuo, por lo que se podría mejorar la eficacia de estos y, a la vez, se reducirían los efectos secundarios, en comparación a otros tratamientos fármacos tradicionales.

- La terapia génica busca poner cura o tratar las enfermedades que sean genéticas, ya que esta se encarga de corregir las mutaciones genéticas producidas por distintas enfermedades hereditarias, ofreciendo la posibilidad de curar enfermedades en lugar de tratar los síntomas.

Además, también se está investigando el empleo de la terapia génica en enfermedades que no sean de origen genético.

- Inicialmente esta terapia puede ser costosa, pero a largo plazo, los gastos se verían reducidos. Esto se debe principalmente a que los gastos que se producen en la hospitalización y en el empleo de tratamientos continuos debido a distintas enfermedades genéticas se verían minimizados.

- En algunos casos, este tipo de terapia podría ser aplicada de manera preventiva en personas que tengan predisposición a padecer alguna patología concreta.

Las desventajas que presenta la terapia génica son:

- Los costes que supone invertir en las investigaciones sobre esta terapia y sus primeras aplicaciones clínicas en humanos son muy elevados. Por tanto, esto conlleva a que no todo el mundo pueda disfrutar de este tipo de tratamientos, ya que su precio será muy elevado y solo van a poder acceder a ellos un número de personas muy limitado.

- La introducción en células dañadas de genes sanos puede suponer dificultades a la hora de controlar la expresión de los mismos. Además, existe el peligro de desencadenar respuestas que no son las esperadas o deseadas.

- Al ser un tratamiento tan nuevo, la seguridad que proporciona la terapia génica a día de hoy no es la suficiente como para que se aplique en seres humanos.

- En algunos casos, los efectos de la terapia génica pueden no ser duraderos y perderse en el tiempo. Por ello, haría falta incluir dosis de refuerzo o tratamientos adicionales para mantener sus beneficios a lo largo del tiempo.

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La terapia génica gracias a su capacidad para introducir genes sanos en células dañadas, nos ofrece una esperanza de cara al tratamiento de enfermedades genéticas. Su desarrollo en un futuro podría tener un impacto positivo en la vida de los pacientes que padezcan este tipo de enfermedades.

A pesar de las desventajas que puede presentar la terapia génica, los beneficios que resultan como resultado de la terapia génica, como la posibilidad de tratar enfermedades genéticas hereditarias o realizar tratamientos personalizados, incitan a seguir investigando sobre esta técnica para que en un futuro pueda ser un método de terapia que sea eficaz, seguro y accesible para todo el mundo.

Además, en el ámbito de la investigación, de la medicina y de la biología, tanto el desarrollo de la terapia génica como el descubrimiento del CRISPR-Cas9 han supuesto unos avances muy importantes, ya que han abierto una nueva línea de edición genética que ha facilitado la forma tradicional de editar el genoma humano.

Para los científicos, la terapia génica es una herramienta poderosa para comprender mejor el papel de los genes en la salud y en la enfermedad, así como para desarrollar tratamientos innovadores para una amplia gama de enfermedades tanto genéticas como adquiridas.

En cuanto a la bioética, es importante seguir tratando de resolver las cuestiones éticas y morales que se formulen durante el proceso de la investigación y la aplicación de esta terapia para poder garantizar que el uso que se hace es responsable, respetuoso y transparente de la terapia génica.

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Video Divulgativo Terapia Génica. Biología Molecular.

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