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I. EL GEN COMO FÁRMACO
A. CONCEPTOS GENERALES
Durante las dos últimas décadas se han producido enor-
mes avances en el área de la biología molecular. Es muy
probable que al final de esta década se haya secuenciado
la mayor parte del genoma humano, generando una nueva
base de datos sobre la cual se apoyará la medicina del fu-
turo. Paralelamente, se están descubriendo y analizando
con detalle los mecanismos moleculares y celulares de ac-
tuación de multitud de productos génicos cuya alteración
produce diferentes enfermedades. Ello, junto con avances
técnicos, como la obtención de modelos animales transgé-
nicos y knockout1 para determinadas enfermedades, está
revolucionando no sólo el área del diagnóstico sino tam-
bién el desarrollo de diversas formas de tratamiento. Como
consecuencia, se está dando prioridad a la puesta a punto
de nuevas modalidades terapéuticas encaminadas a com-
plementar los métodos farmacológicos tradicionales para
lograr tratamientos más efectivos.
La terapia génica es una nueva forma de medicina mo-
lecular que tendrá un enorme impacto en el área de la sa-
lud humana durante el próximo siglo. De forma genérica,
la terapia génica se puede definir como la introducción
de un gen en determinadas células o tejidos con el fin de
que su expresión pueda corregir la deficiencia causada
por la pérdida o alteración de un producto génico esen-
cial. En este sentido, la terapia génica se puede incluir
dentro de un concepto más general: la transferencia gé-
nica, en la cual es posible que el propósito del gen trans-
ferido no sea el beneficio terapéutico, sino el estudio o
análisis biológico de las células a las que se transfiere.
Actualmente, los ensayos de terapia génica se realizan
solamente en células somáticas, que comprenden todos
1 Se denominan animales «transgénicos» a aquellos generados por introduc-
ción al azar de secuencias de ADN recombinante en su línea germinal. Dichas se-
cuencias se transmiten y expresan en los descendientes del animal manipulado
obedeciendo las leyes mendelianas. Los animales knockout se producen al intro-
ducir mutaciones en regiones definidas del ADN de su línea germinal mediante
recombinación homóloga. Dicho procedimiento anula o altera la expresión de los
productos génicos provenientes de genes localizados en las regiones mutadas.
76
Terapia génica
J. M. Arán
los tipos celulares, excepto esperma, óvulos y sus precur-
sores. La alteración genética de células somáticas afecta
sólo al paciente que se está tratando. Por el contrario, la
modificación de las células germinales afectaría a todos
los descendientes del paciente en tratamiento, con todas
las consecuencias éticas y morales que ello conlleva. Se
han explorado diferentes tejidos somáticos para ensa-
yos de terapia génica, como médula ósea, fibroblastos,
músculo, piel, hígado, cerebro, etc. (fig. 76-1). La elección
del tejido depende fundamentalmente de la enfermedad
que debe corregirse.
Asimismo hay que diferenciar entre terapia génica ex
vivo, en la que las células que deben modificarse son ex-
traídas del paciente, manipuladas genéticamente y de-
vueltas a su propio organismo, y terapia génica in vivo,
en la que las células son corregidas in situ, mediante téc-
nicas esencialmente no invasivas. La terapia génica ex
vivo es un procedimiento complicado de aplicación limi-
tada a un pequeño número de pacientes y sólo podrá
realizarse si la reimplantación del tejido somático modi-
ficado es factible. Aunque todavía se encuentra en sus fa-
ses iniciales de desarrollo, la terapia génica in vivo, se-
mejante a los tratamientos farmacológicos actuales, es la
que alberga mayores posibilidades para el futuro.
B. BIOMOLÉCULAS TERAPÉUTICAS
El principal requisito para el desarrollo de terapias gé-
nicas es la identificación y caracterización de secuencias
nucleotídicas que podrían estar directa o indirectamente
implicadas en procesos patológicos. Ello incluye tanto ge-
nes para el tratamiento de enfermedades genéticas espe-
cíficas, como secuencias utilizadas para conferir nuevas
propiedades a células, para el tratamiento de enferme-
dades adquiridas y del cáncer.
1. Secuencias codificadoras de proteínas
Las biomoléculas más utilizadas para terapia génica
son copias de ADN complementario obtenidas a partir
de ARN mensajeros. Éstos, a su vez, provienen de genes
que codifican proteínas de interés terapéutico. Las copias
1273
1274 Farmacología humana
de ADN complementario se insertan dentro de vectores,
que son elementos genéticos que facilitan la transferen-
cia y la expresión de secuencias eucariotas a las células
diana. También se usan los llamados minigenes, genes
normales a los que se les ha eliminado todos sus intrones
(secuencias no codificadoras), pero conservan tanto el
Tejidos diana, enfermedades y vectores utilizados
Fibrosis quística, enfisema familiar 
y cáncer de pulmón
Vectores adenovíricos,
retrovíricos, basados en el 
adenovirus asociado y
liposomas
Cáncer
Vectores retrovíricos
Otros órganos
Cáncer y enfermedades
genéticas como
hipercolesterolemia
Vectores retrovíricos
y adenovíricos
Células
hemopoyéticas
Cáncer, sida y
enfermedades
genéticas
Vectores retrovíricos
Músculo
Inmunización
ADN purificado
Sistema vascular
Reestenosis y aterosclerosis
Vectores adenovíricos,
retrovíricos y liposomas
Vías respiratorias
Sistema nervioso central
Fig. 76-1. El cuerpo humano como diana para tratamientos de t
el tratamiento potencial de cualquier tipo de enfermedad human
res y enfermedades infecciosas) mediante modificación genética 
ferme
promotor, como la señal de terminación de la transcrip-
ción y otros elementos controladores de la actividad gé-
nica. Ocasionalmente se pueden utilizar incluso largas
secuencias de ADN genómico que contienen un gen com-
pleto, incluyendo zonas reguladoras, exones (secuencias
codificadoras) e intrones. 
Rutas potenciales
de administración
Intracerebral
Intranasal
Intrapulmonar
Subcutánea
Intrahepática
Intravenosa
Intraperitoneal
Intratumoral
Intramuscular
erapia génica. La amplia definición de terapia génica comprende
a (enfermedades genéticas, cáncer, enfermedades cardiovascula-
de células del organismo con el fin de prevenir o eliminar la en-
dad.
76. Terapia génica 1275
2. Sondas antisentido
La tecnología de las sondas antisentido se basa en la uti-
lización de oligodesoxinucleótidos (ODN) de pequeño ta-
maño para inhibir la expresión génica. La inhibición de la
expresión tiene lugar por hibridación de los ODN anti-
sentido a la cadena complementaria codificadora de ARN
en el interior de la célula. A la interacción entre la sonda
antisentido y el ARN se aplican las reglas de apareamiento
de bases de Watson-Crick, lo cual permite diseñar ODN
dirigidos a cualquier gen de interés. En teoría, una sonda
antisentido de 15 nucleótidos de longitud tiene suficiente
especificidad para interaccionar con un determinado gen
dentro del genoma humano completo. Debido principal-
mente a su reducido tamaño, las sondas antisentido suelen
sintetizarse químicamente y se administran como un fár-
maco convencional, aunque también se ha examinado su
expresión in vivo mediante vectores víricos o plásmidos.
De forma análoga a lo que sucede con los fármacos,
los ODN antisentido tienen que superar una serie de obs-
táculos para alcanzar su diana sin perder potencia. Ini-
cialmente tienen que atravesar membranas celulares para
alcanzar el citoplasma o el núcleo. Una vez dentro de la
célula, han de mostrarse resistentes a la degradación por
nucleasas. Finalmente, tienen que ser capaces de unirse
específicamente y con gran afinidad al ARN diana para
inhibir su expresión. Para superar estas barreras, se están
estudiando modificaciones químicas en la estructura de
los ODN con el fin de aumentar su actividad biológica.
La primera generación de modificaciones en la cadena de
ODN con resultados positivos fue el cambio de los enla-
ces fosfodiéster de la cadena por enlaces fosforotioato o
metilfosfonato. Ello representó un incremento en esta-
bilidad,pero no en afinidad. Sin embargo, avances re-
cientes en la química de los desoxinucleótidos modifica-
dos están produciendo nuevos análogos con las deseadas
propiedades de estabilidad, afinidad y permeación para
su uso terapéutico.
Actualmente se está evaluando el potencial de la tec-
nología antisentido para el tratamiento del cáncer o para
la supresión de determinados elementos endógenos: re-
ceptores de mediadores celulares (p. ej., de neurotrans-
misores), enzimas, etc. Resultados satisfactorios obteni-
dos en modelos animales han permitido iniciar ensayos
clínicos con ODN antisentido dirigidos contra el oncogén
c-myb para eliminar las células tumorales presentes en la
médula ósea de pacientes con leucemia mieloide crónica.
Asimismo, existen ensayos clínicos que utilizan sondas
antisentido para inhibir la expresión de importantes on-
cogenes, como K-ras, c-fos y c-myc, en varias neoplasias
como el melanoma, el carcinoma de pulmón, el cáncer de
mama, etc.
Los ODN antisentido se han explorado también como
agentes antivirales. Los retrovirus, como el virus del sida,
son susceptibles a dicho tratamiento, que pretende evitar
la transcripción inversa de su ARN genómico, o la tra-
ducción de ARN mensajeros codificadores de proteínas
virales, todo ello con el fin de prevenir los procesos de in-
fección o de replicación vírica. Estudios in vitro con lí-
neas celulares de linfocitos T han posibilitado el inicio de
ensayos clínicos que utilizan sondas antisentido dirigidas
contra diferentes secuencias reguladoras, estructurales y
funcionales del virus del sida.
Finalmente, se están iniciando ensayos preclínicos que
emplean ODN antisentido para el tratamiento de neuro-
patías, como la gliosis astrocítica, para la que se han di-
señado sondas antisentido dirigidas contra secuencias co-
dificadoras de la proteína glial fibrilar ácida (GFAP), que
se encuentra sobreexpresada.
3. ADN triplex
Se denomina ADN triplex a la asociación colineal de
tres cadenas de ODN. Ello se produce cuando una ca-
dena de ODN se une a la hendidura o canal ancho de una
doble hélice de ADN.
La tecnología del ADN triplex, paralelamente a la de
las sondas antisentido, tiene un gran potencial terapéu-
tico como modulador génico. La unión de un ODN for-
mador de ADN triplex a un gen diana puede bloquear la
transcripción del ARN, lo cual anularía su expresión. La
diferencia de dicha técnica con las sondas antisentido ra-
dica en que en el primer caso el ODN se une directamente
al gen en lugar de unirse a su ARN mensajero. Como el
ADN triplex actúa a nivel transcripcional, en teoría sólo
son necesarias unas pocas moléculas de ODN para pro-
ducir un efecto inhibidor.
El ODN formador de ADN triplex puede componerse
de polipurinas o polipirimidinas y se une a la cadena rica
en purinas de la doble hélice mediante puentes de hidró-
geno. La especificidad de unión resulta de la comple-
mentariedad de secuencia entre la región polipurínica de
una de las hélices de ADN y el ODN formador de triplex.
Se han de superar varias limitaciones antes que se
pueda aplicar dicha tecnología para terapia génica. Ac-
tualmente, las regiones idóneas para la formación de
ADN triplex tienen que ser homopurínicas en una de las
cadenas. Al igual que para las sondas antisentido, la afi-
nidad de unión y estabilidad de los ODN formadores de
triplex son factores importantes para determinar su efi-
cacia. Además, la unión de los ODN a sus regiones diana
es transitoria, por lo cual la inhibición del gen diana es
temporal. Sin embargo, se han realizado con éxito estu-
dios experimentales preliminares, como la inhibición de
la expresión del oncogén HER-2/neu por formación de
un triplex dentro de una región polipurínica situada en su
promotor. Se ha propuesto también a los ODN forma-
dores de triplex como candidatos para la inhibición de la
expresión del virus del sida.
4. Ribozimas
Los ribozimas son moléculas de ARN con capacidad
de catalizar la escisión específica de otras moléculas de
1276 Farmacología humana
ARN. La especificidad de secuencia del ribozima se de-
termina por su capacidad para aparearse o hibridarse con
nucleótidos complementarios de la molécula de ARN
diana cerca del sitio de escisión. Dicha escisión produce
un ARN mensajero incompleto e inestable, lo cual inhibe
la expresión proteica.
En teoría, los ribozimas se pueden sintetizar o mani-
pular para actuar sobre cualquier molécula de ARN com-
prendida en el conjunto del ARN celular. Por lo tanto,
cualquier ARN mensajero que codifique una proteína
asociada a una determinada enfermedad puede escin-
dirse selectivamente mediante ribozimas expresados a
partir de un vector de transferencia génica adecuado. De-
bido a su flexibilidad de diseño y su extraordinaria espe-
cificidad de secuencia, los ribozimas llamados hammer-
head y hairpin podrían resultar muy útiles como agentes
terapéuticos.
Los ribozimas tienen varias ventajas respecto a las pro-
teínas cuando se considera su uso en aplicaciones de te-
rapia génica: a) el ARN es menos susceptible a provocar
una respuesta inmunitaria que la expresión de una pro-
teína exógena o modificada; b) los ribozimas son molé-
culas de pequeño tamaño, lo que facilita su inclusión en
los vectores utilizados para terapia génica, y c) en un único
vector se pueden insertar incluso varios ribozimas dirigi-
dos contra diferentes regiones de una molécula de ARN
mensajero, o contra diferentes moléculas de ARN men-
sajero, lo cual puede ser útil para actuar sobre los distin-
tos dominios de un genoma viral (con el fin de contra-
rrestar mutaciones en dicho genoma, que supriman el
efecto terapéutico de un solo ribozima), o sobre múlti-
ples mediadores de un determinado estado patológico.
Sin embargo, existen también varios obstáculos en di-
cha tecnología que hay que resolver antes que pueda apli-
carse con garantías de éxito. Para suministrar los ribozi-
mas a partir de vehículos de expresión hay que diseñar
las unidades de transcripción con el fin de que se sinteti-
cen las moléculas de ribozima en cantidad suficiente para
Tabla 76-1. Propiedades de los siste
Vectores víricos
Herpes
Características Retrovíricos Adenovíricos simple
Capacidad máxima (kb) 8 kb 7-8 kb 25-30 kb
Título (log10 [células 6-7 8-11 6-8
transducidas/ml])
Integración Sí No No
Transmisión a células No Sí Sí
quiescentes
Expresión estable Sí Transitoria Transitoria
Expresión de proteínas No Sí Sí
víricas
Administración in vivo Rara Sí Sí
producir el efecto inhibidor deseado. Asimismo, los ri-
bozimas deben elegirse de manera que hibriden una re-
gión accesible de ARN mensajero y el ribozima expre-
sado debe mantener capacidad catalítica suficiente para
escindir el ARN mensajero antes que éste sea traducido.
Muy recientemente se ha indicado una nueva aplicación
para introducir nuevas funciones o corregir defectos en
un gen determinado a partir de la capacidad de corte y
empalme o splicing de los ribozimas.
C. ESTRATEGIAS Y MÉTODOS
DE TRANSFERENCIA GÉNICA
Cuando se ha aislado y caracterizado un gen asociado
a una enfermedad concreta, se puede iniciar el estudio y
desarrollo de métodos terapéuticos que permitan la ad-
ministración segura y eficaz de su secuencia nucleotídica
a las células afectadas. Para lograr introducir y expresar
los genes en las células o tejidos diana se ha desarrollado
una gran variedad de vehículos de transferencia o vecto-
res. Actualmente, no existe ningún vector de terapia gé-
nica que resulte idóneo para todas las enfermedades. Ca-
da vector tiene sus ventajas e inconvenientes, por lo que
la elección de un determinado vector dependerá de las
características propias del tejido y de la enfermedad que
deba tratarse, de si la terapia génica es ex vivo o in vivo,
y de que la expresión del producto génico pueda ser tran-
sitoria o haya de ser permanente. Los vectores víricos son
muy útiles para alcanzar niveles terapéuticos del pro-
ducto génico deseado. Asimismo, métodos físicos y quí-
micos de transferencia génica muy diversos, como la in-
yección directa deADN, complejos lípido-ADN, etc.,
pueden resultar adecuados si la expresión del gen tera-
péutico es suficiente durante un período transitorio (ta-
bla 76-1).
Aunque el ADN puede ser transferido eficientemente
de forma transitoria, la proporción de células capaces de
mas actuales de transferencia génica
Vectores no víricos
Conjugados ADN
Adenoasociados moleculares purificado Liposomas
4,5 kb No restrin- No restrin- No restrin-
gido gido gido
8-10 — — —
Sí, pero con baja Rara Rara Rara
frecuencia
Sí Sí Sí Sí
? Transitoria Transitoria Transitoria
Sí No No No
Sí ? Sí Sí
76. Terapia génica 1277
retener las secuencias transferidas de manera estable y
permanente es extremadamente baja (0,1-0,01 %), con
independencia del sistema de transferencia génica em-
pleado, excepto en la transferencia mediada por vectores
retrovíricos que puede ser extraordinariamente eficiente
(100 %) para algunos tipos celulares. Por lo tanto, es ne-
cesario emplear métodos para identificar, aislar y hacer
crecer las pocas células que se han transferido satisfacto-
riamente dentro de la población celular tratada. Si el gen
transferido expresa un fenotipo dominante (proteína de
membrana, oncogén, etc.), es posible aislar las células
transferidas directamente. Sin embargo, la mayoría de los
genes presenta un fenotipo no dominante y se completa
con genes que tienen las características anteriormente
mencionadas, llamados marcadores selectivos dominan-
tes, que codifican proteínas cuya expresión permite a las
células favorecer un proceso de selección. Dichos mar-
cadores se introducen de manera que estén físicamente
ligados a la secuencia del ADN, de interés al diseñar el
vector. Ejemplos comunes de marcadores selectivos do-
minantes son el gen bacteriano neo, que codifica la en-
zima neomicina-fosfotransferasa y, por lo tanto, confiere
resistencia al antibiótico neomicina y sus análogos, y el
gen MDR1, que produce un fenotipo de resistencia cru-
zada a múltiples fármacos citotóxicos empleados para
quimioterapia antineoplásica (v. cap. 62).
1. Vectores víricos
La capacidad de algunos virus de ADN y ARN de pro-
ducir transformaciones tumorales mediante la introduc-
ción de su material genético a células hospedadoras fue
la que condujo a su utilización como vectores para trans-
ferencia génica. La lista de virus que se han estudiado
como vectores es considerable e incluye papovirus, ade-
novirus, virus de la vacuna, adenovirus asociados, virus
del herpes, retrovirus, etc.
1.1. Vectores retrovíricos
Los vectores víricos más estudiados provienen de los
retrovirus. Los retrovirus más estudiados son los oncovi-
rus sencillos, como el virus del sarcoma de Rous (VSR)
y el virus de la leucemia murina de Moloney (Mo-MLV).
Cada partícula retrovírica (virión) contiene dos copias de
ARN genómico vírico empaquetadas dentro de un com-
plejo proteico que, a su vez, está rodeado por una en-
vuelta proteolipídica. La propiedad más interesante de
los retrovirus es la producción de transcriptasa inversa,
una polimerasa de ADN dependiente de ARN. La ma-
yoría de ensayos clínicos de terapia génica utilizan ac-
tualmente retrovirus murinos defectuosos, incapaces de
replicación.
El ciclo vital del retrovirus empieza por su unión a un receptor es-
pecífico de la célula huésped o diana, mediada por la proteína de su en-
vuelta (v. fig. 71-4). Dependiendo del tipo de retrovirus, el virión entra
en la célula por endocitosis o mediante fusión directa del virus y la mem-
brana celular. Seguidamente, el complejo interiorizado de proteína-
ARN atraviesa el citoplasma y entra en el núcleo celular. Durante su
migración se inicia la compleja reacción intermolecular de la transcrip-
tasa inversa que acaba en el interior del núcleo con la generación de
una copia de ADN de doble cadena a partir del ARN original. Final-
mente, el ADN producido se inserta inespecíficamente en un cromo-
soma de la célula huésped por acción de la enzima integrasa. La se-
cuencia integrada de ADN proviniente del ARN vírico se denomina
provirus (fig. 76-2).
La producción de retrovirus defectuosos se lleva a cabo mediante un
sistema de dos componentes: la línea celular de empaquetamiento y el
propio vector retrovírico (fig. 76-3). Los vectores retrovíricos se han
diseñado a partir de la secuencia de ADN del provirus, en la cual se
conservan solamente elementos reguladores llamados repeticiones ter-
minales largas (LTR), que incluyen la región promotora y la señal de
poliadenilación, mediadoras del inicio y el final de la transcripción res-
pectivamente, la señal de empaquetamiento (y) y señales necesarias para
el inicio de la transcripción inversa. Dichos elementos comprenden so-
lamente el 20 % del genoma retrovírico. Los genes víricos gag (codifica
las proteínas estructurales), pol (codifica la transcriptasa inversa, la in-
tegrasa y la proteasa vírica) y env (codifica la glucoproteína de la en-
Retrovirus (9,8 kb)
(Virus de la leucemia murina)
LTR LTR
gag pol env
Adenovirus (36 kb)
E1A E1B L1 E3
E2B E2A E4
Virus del herpes simple (152 kb)
a b b' a' c' c a
Adenovirus asociado (4,7 kb)
ITR ITR
REP CAPy
y y y
y
y
Fig. 76-2. Estructura genómica de los principales virus utili-
zados para la construcción de vectores víricos de transferencia
génica. En cada caso se muestra la secuencia de ADN del ge-
noma vírico, que para retrovirus y adenovirus asociados es la
forma provírica integrada. Se indican también las característi-
cas relevantes de cada sistema, como la secuencia y, necesaria
para la encapsidación de los genomas víricos. Asimismo se in-
dica el tamaño de cada genoma y las principales regiones codi-
ficadoras de proteínas víricas (excepto para el virus del herpes
simple). Retrovirus: las regiones LTR se denominan repeticio-
nes terminales largas y contienen secuencias promotoras, se-
cuencias de poliadenilación y secuencias necesarias para la in-
tegración. Adenovirus: las regiones E1A, E1B y E3 se pueden
eliminar o sustituir por un gen recombinante de interés para for-
mar los vectores adenovíricos. Virus del herpes simple: las re-
giones a, b y c son repeticiones que se encuentran invertidas en
a', b' y c'. Adenovirus asociados: las regiones ITR, llamadas re-
peticiones terminales invertidas, flanquean al gen de interés en
vectores ba-
1278 Farmacología humana
vuelta vírica) se pueden eliminar sin perjudicar la producción de retro-
virus recombinantes. En lugar de la secuencia de gag, pol y env se inserta
la secuencia del gen o genes que se desea expresar y se obtiene un pro-
virus defectuoso que contiene el gen recombinante de interés.
Las líneas celulares de empaquetamiento (habitualmente, fibro-
blastos murinos) se han manipulado para sintetizar constitutivamente
(de manera permanente y no regulada) las proteínas víricas proceden-
tes de los genes gag, pol y env, y producen viriones vacíos. Asimismo,
en dichas secuencias víricas se han eliminado o modificado elementos
como la señal de empaquetamiento con el fin de disminuir en lo posi-
ble las zonas de homología con el vector retrovírico, que podrían re-
combinarse para dar lugar a virus capaces de replicación. Las partícu-
las víricas recombinantes ensambladas por la línea celular productora
(definida como la línea celular de empaquetamiento a la que se ha trans-
fectado el vector retrovírico) ya pueden utilizarse para transferir las
secuencias que componen el vector a otras células diana. Debido a la
naturaleza defectuosa del vector retrovírico, dicho procedimiento de
transferencia génica se denomina transducción. Análogamente, el tér-
mino «infección» se reserva para virus capaces de replicación. Los
viriones recombinantes se acumulan en el medio de cultivo de la línea
celular productora a concentracionesque pueden superar las 106 partí-
culas/ml. Dichos viriones pueden emplearse directamente para trans-
ducir otras líneas celulares o cultivos primarios.
Las principales ventajas de los vectores retrovíricos
como vehículos de transferencia son su extraordinaria efi-
ciencia, que les permite transducir cerca del 100 % de las
células diana, y su capacidad para integrar de manera es-
table en los cromosomas celulares el material genético
que contienen. Sin embargo, existen varias limitaciones
que dificultan el uso de los vectores retrovíricos como ve-
hículos generales de transferencia génica. Para que tenga
lugar la integración del provirus recombinante es nece-
sario que la célula diana se replique. Por lo tanto, no es
posible transducir a células posmitóticas, como neuronas
gag 
LTR
LTR LTR
LTR
y
y
LTR y
gen
terapéutico
Línea c
de retrov
Inserción génica
Fig. 76-3. Generación de retrovirus recombinantes para transfer
das las secuencias codificadoras del genoma de un retrovirus, por
res se introducen en líneas celulares empaquetadoras, manipulad
células resultantes, llamadas productoras, son capaces de encapsid
riones recombinantes sin capacidad de replicación. Éstos se recog
tes de transferencia y expres
diferenciadas o fibras musculares. La eficiencia de trans-
ducción puede mejorarse significativamente en algunos
tejidos, como la médula ósea o el hígado, cuando se provo-
ca la división celular mediante cultivos ex vivo o mediante
tratamiento con fármacos (5-fluorouracilo en médula
ósea y tetracloruro de carbono en hígado). La concen-
tración de partículas víricas recombinantes en los sobre-
nadantes de las líneas celulares productoras es también
un factor limitante. Los retrovirus recombinantes son re-
lativamente lábiles en comparación con otros virus. Se ha
intentado purificar o concentrar las partículas, aunque
ello ha dado como resultado una pérdida considerable de
capacidad de transducción. Los títulos habituales de 105
a 106 partículas víricas/ml de sobrenadante a veces resul-
tan insuficientes, en especial para la terapia génica in vivo,
ya que los viriones recombinantes son inactivados rápi-
damente por el sistema del complemento. Otra limitación
de los vectores retrovíricos está relacionada con el ta-
maño de la secuencia que debe insertarse, que no debe
superar las 8 kb para que pueda ser empaquetada eficaz-
mente y no influya negativamente en el título obtenido.
Ello implica que algunas secuencias de ADN comple-
mentario como la del gen de la distrofina, de 14 kb, no
puedan incluirse en vectores retrovíricos.
Finalmente hay que considerar también cuestiones de
seguridad en torno al uso clínico de los vectores retro-
víricos. Existe la posibilidad de que se generen virus
«silvestres» con capacidad de replicación mediante re-
combinación homóloga de secuencias retrovíricas, prin-
cipalmente en las líneas celulares productoras. Además,
la integración aleatoria del provirus recombinante en el
 pol env
gag pol env
LTR
Transfección
Línea celular empaquetadora
elular productora
irus recombinantes
encia génica. Los vectores retrovíricos se obtienen al sustituir to-
 secuencias recombinantes de interés terapéutico. Dichos vecto-
as para expresar constitutivamente los genes gag, pol y env. Las
ar el ARN derivado de los vectores retrovíricos produciendo vi-
en en el sobrenadante celular y servirán como vehículos eficien-
ión de los genes de interés.
76. Terapia génica 1279
genoma celular podría provocar la activación de oncoge-
nes o la inactivación de genes supresores de tumores. Sin
embargo, estudios de toxicidad en modelos animales fi-
nalizados recientemente han indicado que no hay riesgo
significativo en el uso de los sistemas retrovíricos actua-
les para terapia génica.
1.2. Vectores adenovíricos
Los adenovirus son patógenos débiles que afectan
principalmente las vías respiratorias y no se han asociado
a enfermedades malignas. Cada partícula vírica contiene
una molécula de ADN de doble cadena de tamaño con-
siderable (36 kb) y entra en las células mediante endoci-
tosis mediada por receptores, seguido de la rotura del
correspondiente endosoma y migración del genoma ade-
novírico al núcleo donde permanece en forma extracro-
mosómica. El genoma adenovírico comprende una serie
de genes que se expresan al principio de la infección y
codifican proteínas reguladoras, y una serie de genes tar-
díos, que codifican proteínas estructurales (fig. 76-2).
Cuando el genoma vírico entra en la célula, se activan los
genes que se expresan inicialmente (E1). Ellos a su vez
activan otros genes reguladores importantes E2, E3 y E4.
En la segunda fase de replicación se expresan los genes
tardíos (L1-L5), produciendo más virus que finalmente
provocan la muerte de la célula. El actual conocimiento
de la genética molecular del adenovirus posibilita su ma-
nipulación como vehículo para terapia génica.
La construcción de vectores adenovíricos se realiza mediante re-
combinación homóloga entre ADN genómico del adenovirus y un plás-
mido que contiene el gen de interés flanqueado por una región de se-
cuencia idéntica a la del adenovirus. Los vectores adenovíricos actuales
derivan de los serotipos humanos 2 y 5, en los cuales se ha eliminado o
alterado la región esencial E1 para evitar la replicación viral. Dicha re-
gión se sustituye por el conjunto promotor/gen de interés. La recombi-
nación ocurre después de transfectar el plásmido junto con el ADN ví-
rico a la línea celular humana 293, insertándose el gen de interés en
el genoma del adenovirus. Las células 293, que expresan constitutiva-
mente la región E1, sirven como fuente de proteínas E1 en el ensam-
blaje de las partículas víricas recombinantes. La mayoría de vectores
adenovíricos actuales contiene también una deleción en la región no
esencial E3, lo cual permite acomodar fragmentos de ADN recombi-
nante mayores.
Los vectores adenovíricos ofrecen varias ventajas sobre
otros métodos de transferencia génica: a) pueden infectar
la mayoría de tipos celulares de mamífero; b) pueden pro-
ducirse a títulos elevados (³ 1012 partículas/ml) mediante
su propagación en células 293 y su posterior purificación
en gradientes de cloruro de cesio, por lo cual resultan ade-
cuados para terapia génica in vivo; c) a diferencia de los
vectores retrovíricos, son capaces de transducir eficiente-
mente células quiescentes como neuronas y hepatocitos, y
d) el hecho de que los vectores adenovíricos generalmente
no se integran en el genoma de las células transducidas eli-
mina el peligro potencial de mutagénesis por inserción.
Las principales desventajas de los vectores adenovíri-
cos son: a) la expresión del gen terapéutico es transitoria
y b) producen inducción de una respuesta inmunitaria
fuerte en las células hospedadoras, contra pequeñas can-
tidades de proteínas víricas sintetizadas por el vector. Re-
cientemente se ha obtenido la última generación de vec-
tores adenovíricos, con una mutación termosensible en la
región E2A, lo cual los hace menos inmunogénicos.
1.3. Vectores basados en el virus del herpes
La compleja capacidad codificadora del genoma del
herpes incluye, además de proteínas reguladoras y es-
tructurales, proteínas implicadas en el metabolismo de
los ácidos nucleicos. Por ejemplo, el virus del herpes sim-
ple 1 (VHS-1) de 152 kb es el más utilizado para la cons-
trucción de vectores y codifica 72 proteínas diferentes.
Después de la infección celular y la migración del genoma
vírico al núcleo de la célula hospedadora, los virus del
herpes pueden entrar en un período de latencia y man-
tenerse como episomas circulares, o comenzar un ciclo
de replicación lítica con producción de viriones y lisis ce-
lular.
Los virus del herpes simple 1 son virus neurotróficos, por lo que vec-
tores derivados de dichos virus pueden proporcionar una estrategia
única para obtener la persistencia del ADN recombinante en células
del sistema nervioso central. 
Se han desarrollado dos estrategias para la construcción de vecto-
resbasados en el virus del herpes simple 1, que pueden expresar genes
exógenos en células huésped. En la primera estrategia, similar a la pro-
ducción de adenovirus, los vectores víricos se generan mediante re-
combinación entre un virus receptor y un plásmido donante que incluye
una secuencia homóloga a la del virus receptor. En la segunda estrate-
gia, los minivirus recombinantes se producen por complementación de
un virus defectivo con capacidad de replicación, con un plásmido que
contiene un origen de replicación y una señal de empaquetamiento ví-
ricos más el transgén de interés. Sin embargo, es difícil generar stocks
de virus del herpes recombinantes completamente incapaces de repli-
carse, debido a la compleja regulación que presenta su replicación.
Las ventajas de los vectores basados en el virus del herpes simple
comprenden la capacidad de transducir gran variedad de tipos celula-
res, la capacidad de transducir células quiescentes, la disponibilidad de
stocks de título alto (105-109 partículas/ml) y la capacidad de incorpo-
rar secuencias transgénicas grandes (hasta 30 kb).
Algunos vectores derivados del virus del herpes sim-
ple 1 se han utilizado satisfactoriamente para expresar ge-
nes en cerebro de ratón mediante inyección estereotá-
xica. Sin embargo, el número de células transducidas es
generalmente bajo, las células transducidas se encuentran
localizadas en el lugar de la inyección y la expresión trans-
génica es transitoria. Además, otras limitaciones como la
citotoxicidad y la moderada o completa eliminación de la
expresión transgénica, mediadas por el propio genoma
del virus, han impedido que la expresión de los genes de
interés a largo plazo sea elevada y estable. Por lo tanto,
dicho sistema está aún en vías de desarrollo.
1.4. Vectores basados en el adenovirus asociado
Los adenovirus asociados (AAV) son miembros de la
familia de los parvovirus y no se han relacionado con nin-
1280 Farmacología humana
guna enfermedad humana. Dichos virus son relativa-
mente pequeños (4,7 kb), estables y pueden infectar tam-
bién una gran variedad de células humanas. Pueden pro-
pagarse como virus líticos o mantenerse como provirus,
que se integran en el ADN de la célula hospedadora. En
un proceso de infección, para una replicación eficiente,
el adenovirus asociado requiere coinfección con adeno-
virus o virus del herpes simple; de ahí la clasificación del
AAV como un virus defectuoso.
El genoma vírico está compuesto por ADN monocatenario con dos
repeticiones terminales invertidas (ITR) de 145 bases. Las primeras 125
bases de estas repeticiones se repliegan para formar una doble cadena
en forma de «T» que se cree que actúa como cebador para la replica-
ción del ADN vírico. Durante el ciclo de infección, el virus se integra
en el genoma celular como ADN de doble cadena (fig. 76-2). Todas las
etapas de biosíntesis vírica tienen lugar en el núcleo de la célula hos-
pedadora. El genoma vírico produce como mínimo seis tránscritos a
partir de tres promotores internos y los dos principales marcos abier-
tos de lectura, los genes rep y cap. Dichos genes codifican como mínimo
cuatro y tres polipéptidos, respectivamente. Cap codifica proteínas es-
tructurales, mientras rep codifica proteínas responsables de la replica-
ción vírica.
Los vectores AAV actuales incorporan simplemente las dos repeti-
ciones terminales de 145 bases que flanquean el transgén de interés, que
sustituye a los genes rep y cap. Dichos vectores requieren complemen-
tación con proteínas víricas para replicarse y encapsidarse. El vector se
recupera a partir de lisados celulares. Las partículas recombinantes pue-
den transducir eficientemente células diana y el gen de interés, flan-
queado por las ITR, puede integrarse en el genoma celular. El proce-
dimiento actual para producir partículas víricas recombinantes utiliza
una cotransfección de células (normalmente se emplean las líneas ce-
lulares humanas KB o 293) infectadas con adenovirus, con el vector
AAV y con un plásmido de ayuda que expresa las proteínas rep y cap.
Estos dos plásmidos se construyen de manera que no contengan se-
cuencias homólogas, para evitar la síntesis de virus «silvestres» mediante
recombinación homóloga. Las células transfectadas se cultivan durante
48 horas y se lisan. Posteriormente, el lisado se trata a 56 °C para eli-
minar las partículas de adenovirus (AAV es resistente a dicho trata-
miento). Los rendimientos de partículas recombinantes varían entre 106
y 107 partículas por cada placa de células de 100 mm, las cuales pueden
concentrarse hasta 1012 por centrifugación.
La integración del genoma de los adenovirus asocia-
dos en el ADN del hospedador es menos eficiente y pre-
cisa que la integración retrovírica, puesto que en dicho
proceso se producen frecuentemente pequeñas delecio-
nes y/o reordenamientos. Sin embargo, los genomas in-
tegrados de AAV son estables. Una propiedad caracte-
rística de los adenovirus asociados es que la integración
de su genoma vírico se produce dentro de una pequeña
región del cromosoma 19. No obstante, no parece que
ninguno de los adenovectores asociados, construidos has-
ta la fecha, conserve dicha propiedad. Otra limitación de
los vectores AAV es la restricción en el tamaño de las
secuencias transgénicas que deben acomodarse, que no
puede superar las 4,5 kb.
Recientemente, experimentos in vivo han demostrado
que los vectores AAV pueden persistir y expresar el
transgén en células de crecimiento lento o incluso quies-
centes, sin que se observen respuestas inflamatorias o in-
munológicas tóxicas.
1.5. Otros vectores víricos
Actualmente se está considerando gran variedad de ti-
pos víricos para su caracterización como vectores en te-
rapia génica: virus de la vacuna, virus de la hepatitis d,
virus de la hepatitis B, virus de la polio, virus del sida,
Sindbis/Semliki forest virus, etc. Sin embargo, los siste-
mas de empaquetamiento/complementación para produ-
cir dichos vectores no están aún lo suficientemente desa-
rrollados.
2. Métodos físicos y químicos
Aunque la mayor parte de la investigación en terapia
génica se ha centrado en el uso de virus recombinantes
para transferir genes a células alteradas, se ha progresado
también en el desarrollo de nuevas tecnologías que per-
mitirán formular a los genes como productos farmacéu-
ticos convencionales y su administración directa a los pa-
cientes. Estos sistemas de transferencia génica no víricos
se denominan a veces virus artificiales ya que imitan con
frecuencia funciones biológicas de los sistemas víricos. 
Sin embargo, los sistemas de transferencia no víricos
difieren de los sistemas de transferencia víricos en cuanto
a su composición, elaboración, caracterización y perfil
terapéutico, y entrañan también riesgos clínicos y comer-
ciales diferentes. Estudios en animales demuestran que
los métodos actuales de transferencia génica no vírica son
menos eficientes que los métodos víricos para introducir
genes a un gran número de células in vivo; sin embargo,
son relativamente más seguros y más flexibles en cuanto
al tamaño y composición de las secuencias que deben
transferirse. Actualmente se están realizando ensayos clí-
nicos que incluyen métodos de transferencia no vírica
aprobados en Estados Unidos y Europa. Algunos méto-
dos de transferencia génica no víricos, como los liposo-
mas y los lípidos catiónicos fueron desarrollados inicial-
mente para la administración controlada de fármacos
convencionales y productos biológicos.
La transferencia génica no vírica se está realizando ac-
tualmente en tejidos accesibles por administración in-
tersticial directa, como músculo, tumores sólidos, piel y
epitelio pulmonar, así como en tejidos accesibles al com-
partimiento vascular, como el endotelio pulmonar y los
hepatocitos, obteniéndose una expresión transitoria de
los productos génicos terapéuticos.
El reto de la terapia génica no vírica consistirá en
desarrollar medicinas génicas que puedan distribuirse,
prescribirse y administrarse como medicinas tradiciona-
les paraenfermedades comunes, y que muestren perfiles
de seguridad y eficacia similares a los fármacos y pro-
ductos biológicos convencionales.
2.1. ADN purificado
Uno de los obstáculos más importantes de la transfe-
rencia de ADN purificado radica en que los mismos plás-
76. Terapia génica 1281
midos son partículas con carga negativa neta y con un diá-
metro hidrodinámico que supera los 100-200 nm. Debido
a estas características, es improbable que el ADN se di-
funda lejos del lugar de inyección o que atraviese sin di-
ficultad barreras, como el endotelio, el epitelio querati-
nizado o la barrera hematoencefálica. Por el contrario, el
ADN introducido en el espacio vascular será captado y
eliminado fácilmente del organismo por células reticulo-
endoteliales.
A pesar de ello, se ha inyectado ADN recombinante
en varios tejidos para evaluar su incorporación y expre-
sión. Aunque la eficiencia de transferencia génica utili-
zando dicho procedimiento es baja, unos pocos tejidos,
en especial músculo, tiroides y tejido sinovial, expresan
los genes recombinantes inyectados. Se desconoce el me-
canismo por el que dichas células incorporan y expresan
el ADN purificado. Aunque la inyección directa de ADN
en músculo puede ser útil para vacunación, dicho proce-
dimiento no es válido para el tratamiento de enfermeda-
des sistémicas como la distrofia muscular de Duchenne.
Para intentar aumentar in vivo la incorporación celu-
lar de ADN purificado se ha descrito otro método que
utiliza el bombardeo con micropartículas inertes de oro
recubiertas de ADN que se proyectan en los tejidos diana
mediante una «pistola génica». Con dicho procedimiento
se han transferido genes a varios órganos, como piel, hí-
gado y músculo, aunque la expresión se observa sola-
mente en las capas más superficiales del tejido tratado.
Dicho método se ha usado también para expresar antí-
genos para vacunación y para la cicatrización de heridas
en un modelo experimental animal.
2.2. Liposomas
Recientemente se ha destacado el uso de los lípidos ca-
tiónicos que forman complejos con ADN, como reacti-
vos importantes para transferencia génica, tanto ex vivo
como in vivo. Formulaciones de ADN con lípidos catió-
nicos, como DOTMA (bromuro de 1,2-dioleil-oxipropil-
3-trimetil-amonio) o análogos, y un fosfolípido neutro,
como DOPE (dioleil-fosfatidil-etanolamina), producen
complejos lípido-ADN capaces de introducirse en las cé-
lulas con eficiencias que pueden sobrepasar el 90 % en
algunas líneas celulares y cultivos primarios. Los com-
plejos lípido-ADN en dichas formulaciones no son ver-
daderos liposomas, sino que el lípido catiónico forma una
partícula que condensa el ADN mediante interacciones
iónicas. Dichos complejos pueden incluir también varias
moléculas de plásmido por interacciones hidrófobas en-
tre los lípidos unidos.
El tamaño y la carga del complejo lípido-ADN y la efi-
ciencia de transferencia génica se pueden optimizar alte-
rando la composición de lípidos y ADN del complejo.
Aunque varias combinaciones de lípidos catiónicos y
otros lípidos muestran eficiencias de transferencia génica
diferentes en distintos tipos celulares, no se ha estable-
cido un patrón lipídico ideal.
Los lípidos catiónicos se han utilizado para transferir
genes a varios tejidos in vivo. Los pulmones al parecer
son particularmente susceptibles a transferencia génica
mediada por liposomas catiónicos administrados por vía
intratraqueal o incluso intravenosa, aunque se desconoce
su mecanismo de actuación. Estudios de expresión de
a-antitripsina y del producto génico de la fibrosis quís-
tica (CFTR) en pulmones de animales han posibilitado el
comienzo de ensayos clínicos de terapia génica para la de-
ficiencia de dichas proteínas utilizando liposomas. Varios
estudios han empleado complejos de lípido catiónico-
ADN administrados directamente a tumores para au-
mentar su inmunogenicidad, en terapia antitumoral. Se
han propuesto también ensayos clínicos usando lípidos
catiónicos para transferir el gen que codifica la interleu-
cina 2 (IL-2) a tumores con el fin de provocar una res-
puesta inflamatoria antitumoral.
D. APROXIMACIONES INNOVADORAS
PARA TERAPIA GÉNICA
El vehículo o vector ideal para terapia génica tendría
que transferir el gen terapéutico eficiente y específica-
mente a los tejidos diana apropiados. Una vez en el inte-
rior de la célula, el gen terapéutico tendría que ser trans-
portado al núcleo donde se mantendría en un plásmido
funcional o se integraría de manera estable, y a ser posi-
ble específica, en un cromosoma celular. Finalmente, ten-
dría que expresarse de forma predecible y controlada en
niveles adecuados en función de la célula o tejido.
Sin embargo, la amplia gama de enfermedades sus-
ceptibles de ser tratadas mediante terapia génica implica
una gran dificultad a la hora de diseñar un único sistema
de transferencia génica universalmente apropiado.
Recientemente se ha progresado en la incorporación
de características que aumentan la especificidad de ac-
ción en la mayoría de los sistemas actuales de terapia gé-
nica. Dichas características pueden ser: a) en cuanto a re-
conocimiento de la superficie celular diana, mediante
manipulación de los componentes de reconocimiento su-
perficiales de virus y liposomas, y/o b) respecto a restric-
ciones transcripcionales en las células huésped, mediante
la incorporación de elementos transcripcionales en el
plásmido o genoma vírico, de manera que el gen tera-
péutico se exprese sólo en ciertos tipos celulares y a ni-
veles deseados.
1. Transferencia génica dirigida
1.1. Vectores retrovíricos
El principal determinante de la capacidad infectante
de los retrovirus es la interacción entre receptores espe-
cíficos de la membrana de la célula hospedadora y glu-
coproteínas situadas en la envuelta lipídica de la partícula
retrovírica. Sin embargo, la mayoría de retrovirus tienen
1282 Farmacología humana
capacidad para infectar diferentes tipos celulares dado
que los receptores celulares con los que interaccionan se
encuentran ampliamente distribuidos.
La mayor parte de los vectores retrovíricos y líneas em-
paquetadoras producidas hasta el momento se basan en
virus de leucemia murina (MLV) que, dependiendo de su
tropismo (capacidad de infección), pueden clasificarse a
efectos de transferencia génica, en ecotrópicos (infectan
células murinas) y anfotrópicos (infectan prácticamente
todas las células de mamíferos). Por lo tanto, para dise-
ñar vectores retrovíricos dirigidos se ha de restringir la
promiscuidad de tropismo de las partículas anfotrópicas
o conferir a las partículas ecotrópicas una afinidad res-
tringida para ciertas células humanas. Esto se está estu-
diando actualmente mediante métodos diversos.
a) Manipulación genética de la línea productora de forma que, en
las partículas víricas, la envuelta anfotrópica o la ecotrópica se sustituye
por una proteína diferente, vírica o no, que aporta la afinidad deseada
(seudotipación). Muy recientemente se ha demostrado la transducción
de neuronas que utilizan vectores basados en el virus de la inmunode-
ficiencia humana (VIH), causante del sida, que se seudotiparon con la
glucoproteína de la envuelta del virus de la leucemia murina de Molo-
ney, habitualmente utilizado para experimentos de terapia génica.
b) Dotación directa de una determinada afinidad a la glucopro-
teína de la envuelta mediante ingeniería genética. Actualmente, la adi-
ción de dominios proteicos es la mejor aproximación para el diseño de
envueltas dotadas de diferentes especificidades, ya que éstas se suelen
expresar eficientemente en las partículas víricas y son capaces de mo-
dificar la dirección de unión de los viriones. La dificultad reside en que
dichos dominios deben plegarse separadamente y no interferir con otros
dominios esenciales de la envuelta retrovírica. Por ejemplo, se han ex-
presado factores de crecimiento y fragmentos de anticuerpos mono-
clonales como extensiones aminoterminales del dominio de superficie
de la envuelta del virus de la leucemia murina de Moloney.Sin embargo,
hasta el momento la eficiencia de transducción resultante de las partí-
culas víricas dirigidas obtenidas a partir de dicha aproximación ha sido
muy baja o nula.
c) Estrategias que emplean conjugados moleculares, en las que se
acoplan ligandos a la superficie de la partícula retrovírica. Los hepato-
citos poseen un receptor que interioriza eficientemente las asialoglu-
coproteínas. Se ha conjugado lactosa a partículas retrovíricas ecotrópi-
cas, lo cual les permitió ser reconocidas como asialoglucoproteínas, por
lo que se amplió su tropismo para incluir células humanas de hepatoma.
1.2. Vectores adenovíricos
Aunque las enfermedades provocadas por adenovirus
asientan comúnmente en el epitelio respiratorio o el
tracto gastrointestinal, parece que sus receptores celula-
res están ampliamente distribuidos. Por lo tanto, el pro-
blema, como en el caso de los retrovirus, es limitar su tro-
pismo a un determinado tejido.
A partir de las proteínas adenovíricas responsables de unión e inte-
riorización se están estudiando estrategias para manipular el tropismo
del adenovirus. Por un lado, se puede limitar la infección provocada por
adenovirus en la etapa de su unión a la célula sustituyendo la región
carboxiterminal de la fibra pentón, una de las subunidades que com-
ponen la cápsida, por un ligando que confiera un determinado tropismo;
por ejemplo, un hapteno de anticuerpo. Por otro lado, también se puede
sustituir una determinada región de la base pentón (otra subunidad de
la cápsida) por secuencias que tengan afinidad por un ligando diferente
a las integrinas, su ligando natural.
1.3. Liposomas
Para la transferencia génica dirigida, los liposomas o
complejos lípido-ADN convencionales tienen la desven-
taja de ser eliminados fácilmente por células del sistema
reticuloendotelial, particularmente macrófagos residen-
tes en hígado, bazo y médula ósea. Dicha interacción con
el sistema reticuloendotelial se puede retrasar conside-
rablemente, aunque no eliminar, utilizando liposomas lla-
mados stealth que incluyen sustancias cargadas negativa-
mente, como gangliósido GM1 o polietilenglicol.
Asimismo, se están estudiando diferentes sistemas
para dirigir los liposomas hacia tipos celulares específi-
cos. El acoplamiento de anticuerpos a los liposomas (in-
munoliposomas) puede determinar especificidades dife-
rentes dependiendo del anticuerpo incorporado. Por
ejemplo, se ha observado que acoplando a liposomas un
anticuerpo contra células de glioma, se puede incremen-
tar hasta siete veces la eficiencia de transferencia génica
a dichas células en cultivo. Se pueden conjugar también
a liposomas otros ligandos, como factores de crecimiento
y hormonas. La inyección intravenosa de liposomas con-
jugados con transferrina a un modelo animal de conejo
dio como resultado una localización del transgén en eri-
troblastos de médula ósea.
Sin embargo, no es suficiente dotar al vector de una
capacidad de unión específica; el liposoma debe contener
un ligando que posibilite su fusión con las membranas ce-
lulares, puesto que el ADN debe llegar intacto hasta el
núcleo. La incorporación de glucoproteínas víricas de
superficie a liposomas podría crear un sistema de trans-
ferencia génica con las propiedades de unión e interiori-
zación eficientes propias de los virus, pero sin las des-
ventajas de éstos en cuanto a seguridad. Estudios en dicha
área están desarrollando un sistema para dirigir liposo-
mas al epitelio respiratorio mediante su conjugación a
proteínas de superficie del virus respiratorio sincitial, res-
ponsable de infecciones en las vías respiratorias.
1.4. Conjugados moleculares
La conjugación de un plásmido a un determinado li-
gando con afinidad por un tejido o tipo celular puede pro-
porcionar especificidad de unión. Ello se consigue me-
diante la unión covalente de un policatión como polilisina
al ligando. Posteriormente, el policatión se une al ADN
y lo condensa mediante interacciones electrostáticas, ex-
poniendo el ligando en la superficie del conjugado. Sin
embargo, el sistema resultante es muy ineficiente ya que
la mayoría de procesos de endocitosis mediada por re-
ceptores dirigen los conjugados a los lisosomas, donde la
mayor parte del ADN resulta degradado.
Recientemente se ha desarrollado una nueva genera-
ción de conjugados moleculares. Mediante la unión de los
adenovirus al conjugado se puede crear un vector muy
eficiente gracias a la capacidad de las proteínas adenoví-
ricas de romper el endosoma antes que el vector sea de-
76. Terapia génica 1283
gradado. Sin embargo, este proceso elimina la especifici-
dad de unión conferida por el ligando, ya que el complejo
puede penetrar las células tanto mediante interacción con
el receptor del ligando como con el receptor adenovírico,
que se encuentra ampliamente distribuido. Para dotar de
especificidad a dichos complejos, será necesario utilizar
cápsidas adenovíricas modificadas, que mantengan el me-
canismo de escape lisosómico, pero que no puedan inter-
accionar con el receptor adenovírico. Aun así, es poco
probable que dichos complejos puedan aplicarse para te-
rapia génica in vivo fundamentalmente debido al tamaño
del complejo (los conjugados transferrina-policatión tie-
nen aproximadamente un diámetro de 100 nm; en com-
plejos con adenovirus serían incluso mayores) que impide
su penetración en los tejidos y a la potencial inmunoge-
nicidad de las proteínas del adenovirus.
2. Transferencia génica modulada
2.1. Restricción a nivel transcripcional
Otra forma de conseguir que los vectores actuales de
terapia génica adquieran especificidad es limitar, a nivel
transcripcional, la expresión del gen terapéutico a deter-
minados tejidos diana.
Una expresión génica regulada correctamente puede
incluir, además de la secuencia promotora, elementos dis-
tantes situados en posición 5' o 3' de la región codifica-
dora. Dichos elementos, que ya se han identificado para
varios genes, actúan junto con el promotor y permiten la
expresión específica en un determinado tejido a niveles
adecuados, independientemente del sitio de integración
del transgén. Sin embargo, la utilización de dichos mó-
dulos transcripcionales para terapia génica in vivo resul-
taría problemática debido a su considerable tamaño, por
lo que actualmente su uso está restringido para estrate-
gias ex vivo.
Cuando un déficit monogénico produce una enferme-
dad que se manifiesta en más de un tejido, la estrategia
más utilizada para limitar adecuadamente la expresión
del ADN complementario terapéutico radica en el uso de
los propios elementos celulares de promotor/aumentador
que presenta el gen defectuoso. Dichos elementos se ac-
tivan solamente si existen factores de transcripción nu-
cleares específicos del tejido o tejidos diana. Además, el
uso de promotores celulares, al contrario que los víricos,
reduce la probabilidad de que se produzca una pérdida
de expresión del ADN complementario debido a inacti-
vación de las secuencias por metilación u otros mecanis-
mos. Por lo tanto, con los promotores celulares se puede
obtener expresión a largo plazo, restringida a determi-
nados tejidos. Por ejemplo, se ha utilizado el promotor
de la creatín-cinasa en un plásmido junto con el ADN
complementario de la distrofina, para restringir la ex-
presión de este gen a músculo esquelético y cardíaco.
Además, en ratones mdx (modelo murino para la distro-
fia muscular de Duchenne), transgénicos para dicho plás-
mido, se observó la corrección de los síntomas distró-
ficos.
2.2. Regulación intracelular
Para controlar a voluntad la actividad de un gen tera-
péutico, no a nivel tisular sino a nivel intracelular, se ha
introducido la utilización de fármacos o ligandos peque-
ños cuya administración o eliminación pueda provocar la
expresión génica. Un ejemplo de este tipo de sistemas
es el formado a partir de un activador transcripcional
híbrido, que comprende el dominio de unión de ADN
GAL4 de levadura fusionado al dominio activador VP16
del virus del herpes simple y a un dominio de unión mu-tante del receptor de progesterona. Dicho sistema mues-
tra elevada afinidad por RU486, un antagonista de la
progesterona. Se ha demostrado que la capacidad de ac-
tivación transcripcional de la proteína híbrida GAL4-
VP16 es reversible y depende de la presencia de RU486
a concentraciones inferiores a las necesarias para inhibir
la acción de la progesterona in vivo.
3. Cromosomas mamíferos artificiales
La expresión génica estable a partir de elementos ex-
tracromosómicos se limita actualmente al uso de plásmi-
dos incorporados a células quiescentes y los niveles de
expresión se establecen en dichos plásmidos por incor-
poración de elementos reguladores transcripcionales y
postranscripcionales. El desarrollo de elementos extra-
cromosómicos estables y con capacidad de replicación es
un área de investigación con considerable potencial en el
futuro. Los cromosomas mamíferos artificiales (MAC)
que contienen como elementos funcionales esenciales el
centrómero (secuencia central de los cromosomas, que
forma una estructura para unirse a los microtúbulos en el
proceso de división celular), los telómeros (secuencias fi-
nales de los cromosomas) y el origen de replicación pue-
den transformarse en vectores no víricos de interés. Sin
embargo, hasta el momento solamente se han caracteri-
zado con detalle los telómeros mamíferos y no se avan-
zará en este campo hasta que los centrómeros y los
orígenes de replicación se caractericen y puedan mani-
pularse.
II. ESTUDIOS DE TRANSFERENCIA
GÉNICA. ENSAYOS PRECLÍNICOS
Y CLÍNICOS
1. Estudios de marcaje
El marcaje genético de células hemopoyéticas no pro-
duce un beneficio inmediato a los pacientes, pero la in-
formación obtenida de dichos estudios ayuda a mejorar
los resultados de terapias que emplean el trasplante de
precursores hemopoyéticos (HSC) con el fin de erradi-
1284 Farmacología humana
car tumores. También ayuda a conocer con mayor pro-
fundidad la biología de los HSC y a mejorar la eficiencia
de la transferencia y expresión génicas.
1.1. Marcaje de linfocitos infiltradores de tumores
El marcaje de linfocitos aislados de tumores sólidos
(TIL) fue el primer experimento de transferencia génica
a seres humanos aprobado en Estados Unidos en 1989.
En dicho experimento se marcaron ex vivo TIL aislados
de pacientes con cáncer en estadios avanzados mediante
transducción con un vector retrovírico que contenía el
gen de la resistencia a la neomicina (neo) como marca-
dor selectivo y se reinfundieron al paciente. Los resulta-
dos obtenidos demostraron que las células manipuladas
podían ser devueltas al paciente sin ningún riesgo y pos-
teriormente se podían detectar in vivo.
1.2. Marcaje de células hemopoyéticas
Para diferentes enfermedades malignas, la recupera-
ción de precursores hemopoyéticos puede mejorar la es-
peranza de vida de los pacientes sometidos a radiotera-
pia o quimioterapia. Sin embargo, la recidiva es la causa
principal por la cual dicho tratamiento suele ser ineficaz.
La posibilidad de que las células reinfundidas al paciente
pudieran contribuir a la recidiva condujo a una evalua-
ción exhaustiva de las técnicas utilizadas para «limpiar»
la médula ósea con el fin de eliminar las células malignas.
Ello se realizó marcando la médula ósea recogida del pa-
ciente y analizando posteriormente la presencia del gen
marcador en células malignas cuando se producía la re-
cidiva.
Dichos estudios empezaron en 1991 e incluían pacientes con leu-
cemia mieloide aguda y con neuroblastoma. La médula ósea de dichos
pacientes se transdujo ex vivo con vectores retrovíricos análogos a los
empleados en el estudio de marcaje de TIL. Los datos recogidos de-
mostraron que la médula ósea obtenida después de los tratamientos
de «limpieza» puede contener aún células tumorales residuales que
contribuyen a la recidiva de la enfermedad. Así pues, será necesario
mejorar los métodos de «limpieza» para mayor eficiencia en el tras-
plante autólogo de médula ósea. Asimismo, otros estudios de marcaje
para analizar la causa de la recidiva en la leucemia aguda, cáncer de
mama y mieloma no han mostrado hasta el momento recidivas en las
que se encuentre células hemopoyéticas marcadas con el gen neo, pro-
bablemente porque las técnicas actuales de marcaje aún son inefi-
cientes.
Actualmente existe mayor interés en los estudios de marcaje con
retrovirus para analizar la eficiencia de transducción de las células
hemopoyéticas precursoras antes de utilizarlas para trasplante. Es-
tudios en la población infantil han demostrado que el gen marcador
neo se detecta en el 2-15 % de las células precursoras después del
trasplante autólogo de médula ósea y se expresa durante más de
3 años en la población hemopoyética descendiente. Dichos experi-
mentos de marcaje permitirán valorar el efecto de la administración
de factores de crecimiento sobre la capacidad de colonización de las
células hemopoyéticas precursoras a corto y largo plazo, y sobre su
transducibilidad. Asimismo servirán para identificar fenotípicamente
a dichas células con el fin de estudiar con mayor profundidad su bio-
logía.
2. Estudios terapéuticos
2.1. Enfermedades genéticas clásicas
De la multitud de enfermedades genéticas que se han
descrito para las cuales no existen actualmente tratamien-
tos satisfactorios, sólo unas pocas han sido seleccionadas
para ensayos clínicos de terapia génica. Entre ellas se en-
cuentran enfermedades que afectan a células hemopoyé-
ticas, como el déficit de adenosín-desaminasa y la enfer-
medad de Gaucher; enfermedades que afectan el hígado,
como la hipercolesterolemia familiar, y enfermedades que
afectan el pulmón, como la fibrosis quística (tabla 76-2).
a) Deficiencia de adenosín-desaminasa
La deficiencia de adenosín-desaminasa (ADA) es una
enfermedad genética poco frecuente en la que los niños
afectados carecen de esta enzima necesaria para la fun-
ción normal de su sistema inmunitario.
En septiembre de 1990, una niña de 4 años que sufría
deficiencia de ADA recibió una infusión de sus propios
linfocitos T que habían sido manipulados ex vivo para in-
troducirles una copia normal del gen de la ADA. Se es-
cogió esta deficiencia de ADA como la primera enfer-
medad susceptible para terapia génica por varias razones:
a) el gen había sido clonado y su correspondiente ADN
complementario era del tamaño adecuado para insertarse
fácilmente en un vector retrovírico; b) estudios previos
de trasplante de médula ósea sugerían que solamente era
necesario corregir los linfocitos T para curar la enferme-
dad; c) la cantidad de enzima necesaria para mantener la
función del sistema inmunológico en determinados casos
puede ser el 5-10 % del nivel normal, y d) las células T
corregidas tienen una ventaja selectiva sobre las células
deficientes en ADA.
A partir de dicho protocolo se demostró que los linfo-
citos de un paciente con inmunodeficiencia se pueden ais-
lar, pueden crecer en el laboratorio, manipularse genéti-
camente y ser devueltos al propio paciente sin mayor
riesgo (fig. 76-4). Los dos primeros pacientes han res-
pondido positivamente a la terapia. El número total de
linfocitos en su sangre ascendió a niveles normales y en
el primer niño tratado la cantidad de enzima ADA en sus
linfocitos T ascendió hasta el 25 % de los niveles norma-
les. Además, durante una pausa de 6 meses y medio en
su tratamiento, tanto el número de linfocitos manipula-
dos genéticamente como los niveles de enzima ADA se
mantuvieron constantes. Ello sugería que la vida media
de los linfocitos corregidos era mayor de 6 meses y me-
dio, y que dichos linfocitos proliferaban creando un nivel
terapéutico de células corregidas. Sin embargo, es posi-
ble que las pocas células T corregidas no abarquen com-
pletamente el repertorio de un sistema inmunitario nor-
mal, por lo cual se ha iniciado ya una modificación al
anterior protocolo en que células hemopoyéticas precur-
soras de sangre periférica se modifican mediante trans-
76. Terapia génica 1285
ducción con el mismo vector retrovírico empleado en el
primer protocolo,para proporcionar una protección ex-
traordinaria al sistema inmunitario del paciente.
b) Enfermedad de Gaucher
Está causada por una deficiencia de la enzima lisosó-
mica glucocerebrosidasa, que hidroliza glucosilceramida
en ceramida y glucosa. La acumulación de dicho glucolí-
pido se produce principalmente en los macrófagos del sis-
tema reticuloendotelial, lo cual produce esplenomegalia,
lesiones dolorosas en los huesos y en determinados ca-
sos lesiones neurológicas. Esporádicamente se ha utili-
zado con éxito el trasplante alogénico de médula ósea
como modalidad terapéutica. Al igual que para la defi-
Tabla 76-2. Enfermedades con protocolos apr
Enfermedad Gen o secuencia transferida
Enfermedades hereditarias
Enfisema familiar
Enfermedad granuloma-
tosa crónica
Fibrosis quística
Hipercolesterolemia fami-
liar
Anemia de Fanconi
Enfermedad de Gaucher
Síndrome de Hunter
Inmunodeficiencia combi-
nada grave
Enfermedades adquiridas
Virus del sida
Enfermedad de las arterias
periféricas
Artritis reumatoidea
Cáncer
a1-Antitripsina
p47PHOX (oxidasa)
CFTR
Receptor de lipoproteínas de
baja densidad
Gen de complementación del
grupo C
Glucocerebrosidasa
Iduronato-2-sulfatasa
Adenosín-desaminasa
Ribozimas y sondas antisen-
tido contra el virus del sida
Factor de angiogénesis tu-
moral
Antagonista del receptor de
IL-1 
Genes supresores de tumores
VHS-timidín-cinasa/ganci-
clovir
ARN antisentido contra
c-fos- y c-myc
Gen MDR1
Factor de necrosis tumoral
Cofactor B7
HLA-B7
Citocinas
Interferón g
CFTR: proteína reguladora transmembrana de conductancia de la fibrosis quística
ciencia de ADA, conocer la secuencia de ADN comple-
mentario del gen que codifica la glucocerebrosidasa y el
hecho de que el principal tipo celular afectado derive del
sistema hemopoyético, ha llevado a proponer a la terapia
génica ex vivo utilizando vectores retrovíricos como tra-
tamiento alternativo. En este caso, las células diana son
también las células hemopoyéticas precursoras con capa-
cidad de producir macrófagos corregidos en el paciente.
c) Hipercolesterolemia
En la hipercolesterolemia familiar hay un defecto en una
de las proteínas principales implicadas en el metabolismo
del colesterol, el receptor de lipoproteínas de baja densi-
dad (LDL) (v. cap. 55). El principal órgano responsable de
obados para ensayos clínicos de terapia génica
Órgano o células diana Vectores
Vías respiratorias
Células mieloides
Vías respiratorias
Hepatocitos
Células precursoras hemopo-
yéticas
Células precursoras hemopo-
yéticas
Linfocitos
Linfocitos
Linfocitos
Células endoteliales
Células sinoviales
Carcinomas de hígado, pul-
món, etc.
Tumores cerebrales y de ova-
rios
Cáncer de mama
Células hemopoyéticas
Linfocitos infiltradores de tu-
mores
Melanoma
Melanoma (HLA-B7 nega-
tivo)
Tumores de pulmón, prós-
tata, colon, etc.
Melanoma maligno
Liposomas
Retrovíricos
Basados en el adenovirus aso-
ciado, adenovíricos y lipo-
somas
Retrovíricos
Retrovíricos
Retrovíricos
Retrovíricos
Retrovíricos
Retrovíricos
Plásmidos (ADN purificado)
Retrovíricos
Retrovíricos y adenovíricos
Retrovíricos y adenovíricos
Retrovíricos
Retrovíricos
Retrovíricos
Retrovíricos
Liposomas
Retrovíricos y liposomas
Liposomas
.
1286 Farmacología humana
la síntesis del receptor de LDL es el hígado. Los individuos
afectados por dicha enfermedad genética tienen niveles ex-
tremadamente elevados de colesterol, lo cual predispone
a enfermedades cardiovasculares prematuras.
Para tratar a individuos con esta deficiencia se ha ini-
ciado un programa de terapia génica ex vivo en que se rea-
liza una lobectomía hepática a los pacientes. El lóbulo
extraído se procesa con colagenasa para obtener los he-
patocitos deficientes, que se transducen mediante un vec-
tor retrovírico que contiene el gen del receptor de LDL.
Finalmente, los hepatocitos transducidos se devuelven al
paciente mediante inyección en el bazo y/o la vena porta.
Los hepatocitos corregidos tienen la capacidad de elimi-
nar el colesterol de la sangre, lo cual ayuda a prevenir la
progresión de la enfermedad cardiovascular. Dicho pro-
cedimiento había sido realizado previamente con éxito
en un modelo animal de la enfermedad, el conejo hiper-
lipidémico Watanabe. Estudios aún en fase experimen-
tal están evaluando la eficiencia de otros sistemas de
transferencia, como la terapia génica in vivo mediante re-
trovirus o adenovirus recombinantes.
Extracción sang
Aféresis
(separación celular)
Linfocitos o células
hemopoyéticas precursoras
del paciente
Retrovirus
recombinante
Fig. 76-4. Terapia génica ex vivo para el tratamiento de enferm
yéticas se extraen a partir de sangre o médula ósea del paciente. D
quecer a la población de interés, las células resultantes se tratan co
nalmente, las células corregidas se reintroduce
d) Fibrosis quística
Siendo la enfermedad genética más común entre la po-
blación de raza blanca, la fibrosis quística se caracteriza
por un defecto en la estimulación de la secreción de clo-
ruros en el epitelio pulmonar debido a la alteración de
una proteína reguladora transmembrana de conductan-
cia de la fibrosis quística (CFTR) (v. cap. 43). Ello pro-
voca infecciones pulmonares frecuentes, que pueden lle-
gar a ser letales.
Para el tratamiento de esta enfermedad se ha consi-
derado principalmente la terapia génica in vivo. Se ha de-
mostrado la capacidad de los vectores adenovíricos para
introducir genes en el epitelio pulmonar de modelos ani-
males y ello ha promovido el inicio de ensayos clínicos
para pacientes con fibrosis quística. Asimismo, se han ini-
ciado ensayos clínicos utilizando transferencia génica por
liposomas. Dado que ambas técnicas tienen como limita-
ción el hecho de que la expresión génica es solamente
transitoria, será importante evaluar las consecuencias de
su uso repetido.
uínea
Transfusión de células que
expresan el gen terapéutico
edades que afectan células hemopoyéticas. Las células hemopo-
espués de ser sometidas a un proceso de purificación para enri-
n retrovirus recombinantes que contienen el gen terapéutico. Fi-
n al paciente mediante transfusión sanguínea.
76. Terapia génica 1287
2.2. Enfermedades de coagulación y otras
enfermedades que implican
la circulación sanguínea
En estudios preclínicos se ha estudiado el desarrollo
de métodos para aportar productos génicos a la circula-
ción sanguínea. Se han realizado diversos estudios de
transducción de tejidos primarios, como queratinocitos,
mioblastos y fibroblastos. Algunos de estos experimen-
tos han indicado que es posible la expresión génica a largo
plazo in vivo después de trasplantar las células transdu-
cidas ex vivo.
En el caso de los queratinocitos, se han utilizado sa-
tisfactoriamente vectores retrovíricos y métodos de tras-
plante establecidos, aunque ningún producto génico ex-
presado por dichos vectores se secretó a la circulación
durante largo tiempo.
Experimentos con mioblastos y fibroblastos han de-
mostrado expresión génica prolongada después de su
trasplante. Para el tratamiento de la hemofilia B, después
de inyectar por vía intramuscular mioblastos primarios
transducidos con el gen que codifica al factor de coagu-
lación IX humano, dicha proteína fue sintetizada efi-
cientemente y excretada a la circulación durante más de
6 meses. En cuanto a los fibroblastos, se ha conseguido
la expresión de b-glucuronidasa durante más de 5 meses
y la corrección del defecto de acumulación lisosómica en
ratones deficientes en dicha enzima. Sin embargo, en am-
bos estudios se tuvo que utilizar vectores que contenían
promotores no víricos, ya que las regiones promotoras ví-
ricas (LTR) resultaron inactivas.
2.3. Neuropatías
Es muy probable que pronto se establezcan terapias
génicas para varias enfermedades y lesiones del sistema
nervioso central. Entre los estudios actuales de terapia
génica para corregir neuropatías destacan los trasplantes
de células manipuladas ex vivo.
Es probable que los injertos de células modificadas
genéticamente para sintetizary secretar factores trófi-
cos o trópicos, o para producir componentes de vías neu-
rotransmisoras, puedan mejorar disfunciones neurona-
les, incluso en caso de que se desconozcan las causas
genéticas. Las enfermedades neurodegenerativas foca-
les o los déficit neurológicos globales, como la enfer-
medad de Alzheimer o la de Parkinson, son claras can-
didatas para este tipo de terapia génica. Por ejemplo, es
posible generar una rata modelo de la enfermedad de
Parkinson mediante inducción de una degeneración
de la vía dopaminérgica nigrostriatal mediante la neu-
rotoxina 6-hidroxidopamina. En dicho modelo se pue-
den reconstituir durante un tiempo prolongado algunas
de las funciones normales de dicha vía y, por lo tanto, el
comportamiento anormal de la rata, mediante injertos
de fibroblastos o mioblastos modificados para producir
dopamina.
Sin embargo, uno de los objetivos principales en el de-
sarrollo de terapias génicas para neuropatías es la admi-
nistración directa, in vivo, del material genético a las cé-
lulas del sistema nervioso central. Existen dos obstáculos
propios del cerebro que dificultan la transferencia génica:
la barrera hematoencefálica y el hecho de que la mayo-
ría de las células diana, por tratarse de neuronas posmi-
tóticas, no puedan ser transducidas por vectores retro-
víricos. Por lo tanto, se están analizando otros sistemas
víricos que sean eficientes y capaces de infectar células
quiescentes, como los vectores basados en el virus del
herpes, vectores adenovíricos y vectores basados en los
adenovirus asociados. Muy recientemente se ha produ-
cido un vector retrovírico basado en el virus del sida, de
la familia de los lentivirus, capaz de transducir e integrar
el transgén de manera estable en neuronas del sistema
nervioso central.
2.4. Enfermedades infecciosas:
el sida como modelo
Actualmente se están explorando dos estrategias dife-
rentes para el tratamiento de enfermedades infecciosas,
aunque ambas emplean células manipuladas genética-
mente. La primera, denominada inmunización intracelu-
lar, está enfocada a conferir resistencia a la replicación
vírica y a limitar la propagación del virus en el individuo
infectado. La segunda estrategia es inmunológica, enca-
minada a aumentar la inmunidad antivírica utilizando cé-
lulas modificadas genéticamente para expresar proteínas
víricas con el fin de provocar una respuesta celular in-
munitaria, antivírica.
Un candidato obvio para tratamiento mediante inmu-
nización intracelular es el sida. Puesto que el virus de la
inmunodeficiencia humana (VIH), el agente etiológico
causante del sida, infecta células hemopoyéticas, la in-
serción de genes de resistencia a dichas células podría re-
ducir o incluso eliminar la propagación del virus en el or-
ganismo. Los genes de resistencia específicos para VIH
tendrían que satisfacer tres criterios: a) tendrían que ser
efectivos, b) tendrían que carecer de toxicidad y c) su fun-
ción no debería afectarse por variaciones (p. ej., muta-
ciones) en el VIH.
Se ha propuesto un gran número de estrategias para disminuir la re-
plicación del VIH utilizando inhibidores basados en ARN o inhibido-
res proteicos. Actualmente, dichos genes de resistencia se evalúan por
su capacidad para inhibir la replicación del VIH cuando se transducen
de manera estable a líneas de linfocitos T humanos (CEM, Jurkat, etc.).
Los inhibidores basados en ARN son menos inmunogénicos, se pueden
expresar a niveles más elevados y suelen ser más específicos. Los más
utilizados son las sondas antisentido y los ribozimas. Otra aproxima-
ción para inhibir la replicación del VIH implica la expresión de proteí-
nas VIH alteradas que tengan un fenotipo transdominante, como las
formas mutantes de gag, rev, tat y env. Varios estudios han demostrado
la eficiencia de una forma mutante de env al proteger células T de la re-
plicación del VIH. Se ha descrito también la expresión intracelular de
anticuerpos específicos para la envuelta del VIH.
Para la transferencia de los genes de resistencia vírica a células he-
mopoyéticas se emplean los vectores retrovíricos, aunque su eficiencia
1288 Farmacología humana
aún es baja en dichas células y además se requiere división celular para
su integración. Se están analizando también otros sistemas de transfe-
rencia génica, como los vectores basados en el adenovirus asociado.
El sistema inmunitario es un mecanismo de defensa extraordinario
que limita la propagación de agentes infecciosos en el organismo. Las
células T citotóxicas (CTL) son capaces de reconocer patógenos intra-
celulares y eliminar las células infectadas. Por lo tanto, dichas células
serán particularmente efectivas en el control de enfermedades infec-
ciosas que tienen una fase crónica, como el sida. Actualmente se están
desarrollando estrategias para activar y aumentar respuestas de CTL al
VIH utilizando vacunas generadas mediante ingeniería genética, que
consisten en fibroblastos autólogos transducidos ex vivo con vectores
retrovíricos que expresan proteínas del VIH como env o gag.
2.5. Cáncer
Durante los últimos años se han producido avances sig-
nificativos en el conocimiento de las bases genéticas del
cáncer, lo cual ofrece nuevas oportunidades para su pre-
vención y tratamiento. Existe hoy la posibilidad de em-
plear la terapia génica para tratar y destruir selectiva-
mente las células tumorales. La mayoría de los ensayos
clínicos de terapia génica que han sido aprobados hasta
la fecha están dirigidos al tratamiento de diferentes for-
mas de cáncer. Ello es debido a: a) la situación clínica «in-
curable» de gran número de pacientes, b) los recursos
disponibles para la investigación del cáncer y c) investi-
gaciones en modelos animales sugieren que un mismo gen
podría resultar útil para varios tipos de cáncer. Existen
básicamente cuatro categorías de terapia génica contra el
cáncer que se han aprobado para ensayos clínicos, que
pueden catalogarse dentro de la inmunoterapia o de la
terapia génica correctiva (tabla 76-2).
a) Modificación de la respuesta inmunitaria
antitumoral del paciente
Ello se realiza mediante la inserción del gen que codi-
fica la citocina IL-2 o de un gen de histocompatibilidad
(HLA-B7) en las células tumorales del propio paciente.
La introducción de estos moduladores inmunológicos es-
timulará el sistema inmunitario del paciente a identificar
y destruir células tumorales.
El primer protocolo aprobado para terapia génica del
cáncer insertó al gen que codifica el factor de necrosis tu-
moral (TNF-a) en linfocitos infiltradores de tumor (TIL)
para aumentar su actividad antitumoral. En el protocolo
clínico, los linfocitos transducidos ex vivo con un vector
retrovírico se reinfunden a pacientes con melanoma me-
tastásico avanzado. Un segundo protocolo comporta in-
munizaciones con células tumorales autólogas transduci-
das con el gen TNF-a (vacunas autólogas).
Para producir dichas vacunas, se están incluyendo tam-
bién en ensayos clínicos genes que codifican otras citoci-
nas, introducidos en las células tumorales mediante vec-
tores retrovíricos. Otros genes que codifican proteínas
exógenas de histocompatibilidad y b2-microglobulina,
transferidos mediante complejos liposoma-ADN se han
utilizado para modificar tumores in situ con el fin de au-
mentar la respuesta inmunitaria antitumoral (fig. 76-5).
b) Modificación de la médula ósea
para quimioprotección
Esta categoría implica la modificación de la médula
ósea del paciente para protegerla de los tratamientos de
quimioterapia. Uno de estos protocolos utiliza el gen de
la resistencia a múltiples drogas (MDR1) transducido a
médula ósea para incrementar su tolerancia a fármacos
utilizados comúnmente en quimioterapia, como vincris-
tina, adriamicina y taxol, que muestran elevada toxicidad
en dicho tejido. La posibilidad de utilizar dosis más ele-
vadas de taxol en cáncer de mama y de ovario puede me-
jorar las respuestas a dicho tratamiento quimioterapéu-
tico. Como los fármacos pueden resultar tóxicos para
varios órganos cuando se administran a dosis