La producción de proteínas que no funcionan correctamente o que no se llegan a sintetizar dan lugar a las mutaciones. Estas, pueden provocar trastornos genéticos o hereditarios, como la hemofilia, talasemia o la enfermedad de células falciformes.

Por esto, dichas terapias son enfoques que proporcionan nuevo ADN a ciertas células o se encargan de corregir determinados trastornos genéticos. 

Los enfoques de transferencia de genes, también llamados adición de genes, restauran la función faltante de un gen defectuoso o ausente al agregar un nuevo gen a las células afectadas. El nuevo gen puede ser una versión normal del gen defectuoso o un gen diferente que elude el problema y mejora el funcionamiento de la célula.

Un enfoque más reciente es la edición genómica, que se trata de una corrección precisa u otros cambios dirigidos al ADN en las células con el objetivo de restaurar la función de una célula. La edición genómica puede:

• eliminar un tramo de ADN que causa una enfermedad

• “desactivar” un gen para evitar que produzca una proteína dañina

• “activar” un gen o hacer que una célula produzca más cantidad de una proteína necesaria

• corregir un gen mutado

Las células pueden ser modificadas de manera directa a través de los tratamientos de transferencia de genes o edición genómica. Las células también se pueden recolectar y tratar fuera del cuerpo, para luego devolverlas. 

Las únicas terapias genéticas que actualmente están aprobadas por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de los Estados Unidos son para tratar una afección ocular hereditaria poco frecuente y para tratar ciertos tipos de cáncer. Las terapias genéticas que están en desarrollo podrían tratar o curar otros trastornos hereditarios; tratar otros cánceres; o tratar infecciones, incluido el VIH.

Algunos de los modos de acción comunes de las terapias génicas son: 

1. Reemplazo de genes defectuosos: En algunas enfermedades genéticas, los pacientes pueden carecer de un gen funcional o tener un gen defectuoso que causa la enfermedad. En este caso, las terapias génicas pueden introducir una copia funcional del gen ausente o corregir el gen defectuoso, con el objetivo de restaurar la función normal.

2. Edición genética: El desarrollo de técnicas de edición genética como CRISPR-Cas9 ha abierto nuevas posibilidades en las terapias génicas. Estas técnicas permiten realizar cambios precisos en el ADN, como corregir mutaciones puntuales, eliminar secuencias no deseadas o insertar genes específicos en ubicaciones precisas del genoma.

3. Introducción de genes terapéuticos: En algunos casos, se pueden introducir genes que codifican proteínas terapéuticas directamente en las células del paciente. Esto puede ser útil en el tratamiento de enfermedades en las que se necesita una proteína específica que el cuerpo no produce adecuadamente.

4. Inhibición de genes no deseados:  En otras condiciones, la sobreexpresión de ciertos genes puede contribuir al desarrollo de la enfermedad. Las terapias génicas pueden emplear técnicas como la interferencia de ARN (ARNi) o la tecnología CRISPR para silenciar o inhibir la expresión de estos genes no deseados.

5. Modificación de células inmunitarias: En las terapias dirigidas a enfermedades como el cáncer, las células inmunitarias del paciente pueden modificarse genéticamente para mejorar su capacidad para reconocer y atacar las células cancerosas.

Por otro lado, se están utilizando virus modificados genéticamente, como retrovirus y adenovirus, como vehículos para entregar genes terapéuticos a las células cancerosas. Estos virus se diseñan para infectar selectivamente las células cancerosas y llevar genes que pueden inducir la muerte celular, detener el crecimiento tumoral o estimular una respuesta inmunitaria contra el cáncer. A esta terapia se le denomina terapia génica viral. 

Las terapias génicas también se están utilizando para inhibir la expresión de genes oncogénicos, que promueven el crecimiento y la proliferación celular descontrolados. Esto puede lograrse mediante el uso de tecnologías como la interferencia de ARN (ARNi) o la edición genética para silenciar selectivamente los genes involucrados en el desarrollo del cáncer. Este es el caso de la técnica denominada inhibición de genes oncogénicos. 

Hay que destacar también el uso de la terapia génica antiangiogénica. La angiogénesis, el proces mediante el cual los tumores desarrollan vasos sanguíneos para obtener nutrientes, es crucial para el crecimiento tumoral. Se han desarrollado terapias génicas que apuntan a inhibir la formación de nuevos vasos sanguíneos en los tumores al administrar genes que codifican proteínas antiangiogénicas.

Por último, la inmunoterapia con vectores virales, utiliza los virus modificados genéticamente, aunque también se pueden utilizar para estimular una respuesta inmunitaria específica contra el cáncer. Por ejemplo, se están desarrollando vacunas basadas en virus que expresan antígenos tumorales para activar el sistema inmunitario del paciente y dirigirlo contra las células cancerosas.

Por eso, podemos destacar una serie de aplicaciones relacionadas con dicha patología, como puede ser la modificación de células madre hematopoyéticas (HSC), una estrategia prometedora es la modificación de células madre hematopoyéticas del paciente utilizando herramientas de edición genética como CRISPR-Cas9. Estas células madre modificadas se reintroducen luego en el paciente y producen células inmunitarias, como linfocitos T, que están genéticamente protegidas contra la infección por VIH. Esta técnica, conocida como terapia génica ex vivo, tiene el potencial de conferir una inmunidad duradera contra el VIH.

Por otro lado, se están investigando enfoques para modificar genéticamente los linfocitos T del paciente para que sean resistentes a la infección por VIH, a esta técnica se le conoce como terapia génica de linfocitos T. Esto puede implicar la introducción de genes que codifican proteínas como el receptor CCR5 delta32, que bloquea la entrada del VIH en las células T. Los linfocitos T modificados luego se reintroducen en el paciente, donde pueden expandirse y proporcionar una protección continua contra la infección por VIH.

Para la inhibición de la replicación viral, se están utilizando técnicas de interferencia de ARN (ARNi) y otras estrategias para inhibir la replicación del VIH en las células infectadas. Esto puede involucrar la entrega de ARN de interferencia o ribozimas dirigidas específicamente contra genes esenciales del VIH, lo que impide que el virus se multiplique y propague la infección.

Por último, el uso de vacunas basadas en vectores virales, se están desarrollando vacunas basadas en vectores virales, como adenovirus modificados, para inducir respuestas inmunitarias específicas contra el VIH. Estas vacunas pueden diseñarse para expresar antígenos del VIH y estimular tanto la respuesta de anticuerpos como la respuesta de células T, con el objetivo de prevenir la infección o controlarla en pacientes infectados.

Es importante destacar que muchas de estas estrategias se encuentran en etapas tempranas de investigación y desarrollo, y aún enfrentan desafíos significativos en términos de eficacia, seguridad y viabilidad clínica. Sin embargo, el campo de las terapias génicas para el VIH continúa avanzando, y se espera que en el futuro estas tecnologías puedan contribuir significativamente a la prevención y tratamiento del VIH/AIDS.

Como principales estrategias en la terapia génica, podemos destacar la terapia génica para promover la angiogénesis, que se busca estimular el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos en el corazón, mejorando así el flujo sanguíneo y la oxigenación del tejido cardíaco.

Por otro lado, la modificación de genes relacionados con el metabolismo lipídico se utiliza para corregir anomalías genéticas que predisponen a la acumulación de lípidos en las arterias, lo que puede llevar a la aterosclerosis y otras enfermedades cardiovasculares.

La terapia génica para reducir la inflamación, ya que esta juega un papel importante en el desarrollo y progresión de enfermedades coronarias. Por lo tanto, se están investigando enfoques que modulen la respuesta inflamatoria a nivel genético.

Además de las nombradas hasta ahora, podemos destacar a su vez la terapia génica para reparar el tejido cardíaco dañado, debido a que están explorando estrategias para promover la regeneración y reparación del tejido cardíaco dañado, por ejemplo, mediante la introducción de genes que estimulan la proliferación celular o la diferenciación de células madre en células cardíacas funcionales.

Por último, vamos a destacar la modificación de la expresión de genes relacionados con la función cardíaca, ya que se encarga de investigar enfoques para modular la expresión de genes involucrados en la función cardíaca, con el objetivo de mejorar la contractilidad cardíaca y prevenir la insuficiencia cardíaca.

Es importante destacar que aunque la terapia génica para enfermedades coronarias tiene un gran potencial, aún se encuentra en las etapas iniciales de investigación y desarrollo. Se necesitan estudios clínicos adicionales para evaluar la seguridad y eficacia de estas terapias en pacientes, así como para abordar desafíos como la entrega efectiva del material genético al tejido cardíaco y la regulación precisa de la expresión génica.

Aunque aún se encuentra en sus etapas iniciales, se están explorando varias estrategias prometedoras, entre las que podemos destacar las siguientes: 

• Terapia génica antiinflamatoria, donde se están desarrollando ensayos en los que introducen genes que codifican proteínas antiinflamatorias en las articulaciones afectadas, con el objetivo de modular la respuesta inflamatoria y reducir así el daño articular.

• La inhibición de mediadores inflamatorios, donde se bloquea la expresión de genes implicados en la producción de mediadores inflamatorios, como citoquinas proinflamatorias, en las células del sistema inmunológico y las células sinoviales de las articulaciones. 

• Modificación de células inmunitarias, donde se están realizando investigaciones para modificar genéticamente las células del sistema inmunológico para reducir su actividad inflamatoria en el cuerpo y restablecer la tolerancia inmunológica hacia las propias células del cuerpo.

• Modificación de la expresión de los genes implicados en la degradación del tejido articular, ya que se están investigando enfoques para regular la expresión de genes que codifican enzimas destructivas involucradas en la degradación del cartílago y el hueso en las articulaciones afectadas por la artritis reumatoide.

• La promoción de la tolerancia inmunológica, donde algunas terapias génicas buscan inducir la tolerancia inmunológica hacia los antígenos asociados con la artritis reumatoide, con el objetivo de evitar la respuesta autoinmune que causa la inflamación y el daño articular.

Si bien estas estrategias muestran un gran potencial para el tratamiento de la artritis reumatoide, es importante tener en cuenta que aún se necesitan más investigaciones preclínicas y ensayos clínicos para evaluar su seguridad y eficacia en pacientes. Además, existen desafíos técnicos relacionados con la entrega eficaz y específica de genes a las células y tejidos afectados, así como con la regulación precisa de la expresión génica para evitar efectos no deseados.

Otro caso notorio es el del tratamiento de la amaurosis congénita de Leber (LCA), una enfermedad hereditaria que causa ceguera en la infancia. En 2008, un equipo de investigadores en el Reino Unido realizó con éxito una terapia génica en un niño de ocho años llamado Corey Haas, quien fue uno de los primeros pacientes en recibir este tratamiento experimental. Utilizando un virus modificado, los investigadores introdujeron una copia funcional del gen defectuoso en las células de la retina del niño, lo que llevó a mejoras significativas en su visión.

Estos son solo dos ejemplos de casos en los que la terapia génica ha sido utilizada con éxito en pacientes como parte de ensayos clínicos. Desde entonces, ha habido avances significativos en el campo y se han llevado a cabo ensayos clínicos para una variedad de enfermedades, incluyendo trastornos genéticos, cáncer y enfermedades cardiovasculares. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la terapia génica todavía está en desarrollo y que se necesitan más estudios para evaluar completamente su seguridad y eficacia en diferentes contextos clínicos.

En cuanto a sus aplicaciones, las terapias génicas tienen un gran potencial para tratar una variedad de enfermedades genéticas, así como también enfermedades adquiridas como el cáncer. Algunas de las áreas de aplicación incluyen enfermedades hereditarias como la fibrosis quística, la distrofia muscular y la hemofilia, así como también trastornos adquiridos como el cáncer mediante la modificación de células inmunitarias para que ataquen selectivamente las células cancerosas.

Sin embargo, a pesar de esto, las terapias génicas también enfrentan desafíos significativos, como la eficiencia de entrega de los genes a las células objetivo, la respuesta inmune del cuerpo y la posibilidad de efectos secundarios no deseados. Además, el alto costo de desarrollo y producción de estas terapias puede limitar su accesibilidad para algunos pacientes.

En conclusión, las terapias génicas representan una emocionante área de investigación y desarrollo en la medicina que tiene el potencial de revolucionar el tratamiento de enfermedades genéticas y adquiridas. Aunque todavía enfrentan desafíos importantes, los avances en este campo ofrecen esperanza para mejorar la calidad de vida de pacientes con enfermedades actualmente incurables. Sin embargo, se necesitan más investigaciones y desarrollos para superar los obstáculos y hacer que estas terapias sean más accesibles y efectivas para una amplia gama de pacientes.

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