Terapia génica en células de pacientes con beta talasemia

La beta talasemia es un desorden de la hemoglobina que se manifiesta con anemia y que cuando no es tratada a tiempo puede causar otros rasgos. La beta talasemia se produce debido a una disminución en la producción de hemoglobina A, como consecuencia de la reducción en la síntesis de uno de sus componentes, las cadenas de beta-globina. Así, mutaciones en el gen HBB, que codifica para la beta-globina causan beta talasemia. En la actualidad se han descrito más de 300 mutaciones en el gen, cuyo tipo y localización determinan la severidad de la enfermedad.

El único tratamiento curativo establecido para la beta talasemia es el trasplante con células madre hematopoyéticas, con la dificultad que supone encontrar donantes que sean compatibles con el paciente. La terapia génica es una aproximación prometedora, aunque plantea un reto adicional: obtener suficientes células hematopoyéticas para generar una población que produzca la cantidad de hemoglobina necesaria, sin verse selectivamente desplazadas por las células del paciente. Este problema podría resolverse generando células pluripotenciales inducidas de pacientes en las que reparar, mediante terapia génica, las mutaciones del gen HBB, para posteriormente trasplantarlas de nuevo a pacientes. Mediante este método se podría obtener potencialmente una fuente de células abundante.

Un reciente trabajo, liderado por la Universidad de California ha utilizado esta aproximación para para corregir de forma eficiente las mutaciones responsables de la beta talasemia en un paciente mediante la tecnología de edición del genoma CRISPR-Cas.

Los investigadores tomaron células de la piel de un paciente y las convirtieron en células madre pluripotenciales inducidas. A continuación utilizaron la tecnología CRISPR combinada con el elemento genético móvil piggyBac. La tecnología CRISPR utiliza un ARN guía que reconoce una secuencia específica del ADN (en este caso el gen HBB defectuoso), junto con una enzima, Cas9, que corta el ADN en el sitio marcado por el ARN guía. La utilización de plásmidos que incluían el transposón o elemento genético móvil piggyBac permitió reparar el ADN con la secuencia corregida del gen HBB sin dejar “cicatrices” así como la posibilidad de identificar a las células que contenían la copia correcta del gen.

Los investigadores no detectaron ninguna huella residual de la modificación o cariotipo alterado y las células modificadas mantuvieron sus características de pluripotencia. Además, al diferenciar las células en precursoras de eritrocitos se observó una recuperación de la expresión de HBB comparada con la línea original.

Mediante la aproximación utilizada, los investigadores validaron la utilización de células madre pluripotenciales inducidas junto con técnicas de edición para el desarrollo de terapias personalizadas de enfermedades monogénicas. Sin embargo, todavía queda mucho camino por recorrer antes de poder aplicarlo en pacientes. “Aunque seamos capaces de diferenciar células madre pluripotentes inducidas en progenitores de las células sanguíneas o células sanguíneas maduras, el trasplante de progenitores en modelos de ratón para probarlas ha resultado hasta la fecha muy difícil,” indica Yuet Wai Kan, director del trabajo, quien también opina que serán necesarios algunos años más, hasta poder desarrollar aplicaciones clínicas.

Referencia: Xie F, et al. Seamless gene correction of β-thalassemia mutations in patient-specific iPSCs using CRISPR/Cas9 and piggyBac. Genome Res. 2014 Aug 5. pii: gr.173427.114.

Fuente: Cold Spring Harbor Laboratory (http://www.eurekalert.org/pub_releases/2014-08/cshl-sgc072914.php)

Eritrocitos. Imagen: By MDougM (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons

Eritrocitos. Imagen: By MDougM (Own work) [Public domain], via Wikimedia Commons

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