El reemplazo de mitocondrias como ejemplo para abrir el camino a la edición del genoma

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

El trabajo muestra la importancia del metabolismo del ARN en núcleo y citoplasma para la correcta función celular y desarrollo cerebral. Imagen cortesía de Marta Yerca.

Dos tipos de genomas son transmitidos a la descendencia, el nuclear, procedente de padre y la madre y el mitocondrial transmitido a través de las mitocondrias que aporta el óvulo. La mayor parte de los debates sobre la edición del genoma humano se ha centrado en el primero. Imagen cortesía de Marta Yerca.

La modificación del genoma humano en la línea germinal, es decir, aquella que se transmite a la descendencia, ha sido objeto de un intenso debate en los últimos meses. En la mayoría de los casos, la discusión se ha centrado en la modificación del genoma nuclear. Sin embargo, nuestras células contienen otro genoma, el contenido en las mitocondrias, que codifica para 37 genes.

Debido a que en la formación del embrión es la madre la que aporta las mitocondrias, el ADN mitocondrial se transmite por la vía materna, de madre a hijos. Así, las enfermedades causadas siguen ese patrón de herencia. En la actualidad, existen más de 400 mutaciones descritas como patogénicas en el genoma mitocondrial, responsables de causar diferentes enfermedades, como la distrofia muscular de Duchenne o la hemofilia A, todas ellas sin cura.

La búsqueda de terapias genéticas para el tratamiento de las enfermedades mitocondriales ha ido dirigida hacia dos aproximaciones, modificar el genoma mitocondrial por técnicas de edición del genoma, para prevenir la transferencia de mutaciones o bien reemplazar las mitocondrias maternas, portadoras de mutaciones por mitocondrias sanas de donantes de óvulos.

En febrero de 2015, Reino Unido aprobaba la utilización de técnicas de reemplazo de mitocondrias (concretamente, la sustitución de ADN mitocondrial mediante transferencia del huso mitótico o del pronúcleo materno a un ovocito donante fecundado) en casos concretos.

Hace unos días, el Instituto de Medicina de la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. emitía un informe en el que recomendaba al gobierno de este país seguir el camino establecido en Reino Unido y aprobar las terapias con mitocondrias de donantes. Eso sí, con algunas restricciones, como limitar la utilización de la técnica a los embriones del sexo masculino en los estudios iniciales. Esta aproximación conservativa evitaría que los niños varones nacidos transmitieran las mitocondrias y su ADN a su futura descendencia, permitiendo a los investigadores realizar consideraciones sobre la seguridad de la tecnología y evitando riesgos asociados a la manipulación de los genomas mitocondriales.

En el informe se concluye que la investigación clínica de las técnicas de reemplazo  mitocondrial es éticamente permisible y que para asegurar que se lleva a cabo de forma ética, algunas condiciones y principios deberán ser establecidos.

“Aunque la tecnología de transferencia de mitocondrias  no podría tratar a una persona con una enfermedad mitocondrial, su progreso podría satisfacer el deseo de los futuros padres a tener descendencia con un riesgo reducido de transmitirles la enfermedad,” indica Jeffrey Kahn, director del comité responsable de la evaluación y profesor de bioética en el Instituto de Bioética Johns Hopkins. “La limitación de la tecnología de transferencia de mitocondrias que proponemos está enfocada en proteger la salud y el bienestar de los niños nacidos como resultado de estas técnicas.”

Mitocondrias en el músculo cardíaco de rata.  Imagen: modificada de Thomas Deenrick, National Center for Microscopy and Imaging Research (NIH,  EE.UU.)

La búsqueda de terapias genéticas para el tratamiento de enfermedades mitocondriales ha ido dirigida a modificar el genoma mitocondrial por técnicas de edición del genoma o reemplazar las mitocondrias maternas portadoras de mutaciones por mitocondrias sanas. En la imagen: Mitocondrias en el músculo cardíaco de rata. Modificada de Thomas Deenrick, National Center for Microscopy and Imaging Research (NIH, EE.UU.).

Dos comentarios, publicados en el New England Journal of Medicine y Cell tras el anuncio, analizan la naturaleza y significado de las terapias con reemplazo de mitocondrias y reconocen el proceso que ha llevado a su aprobación en Reino Unido como una guía de los pasos necesarios para la implementación de la edición del genoma nuclear.

Además de analizar los procesos que llevaron a la aprobación de la transferencia mitocondrial en Reino Unido, Eli Y Adashi y Glenn Cohen remarcan en Cell cinco elementos de política científica que deberán tenerse en cuenta a la hora de plantear la edición del genoma en la especie humana: la presencia de un razonamiento médico convincente, la seguridad y eficacia de las investigaciones preclínicas, el rigor de las pautas de trabajo en ética, el alcance del compromiso del público y la solidez de las normas reguladoras.

Además, Marni J. Falk y colaboradores plantean en el New England Journal of Medicine algunas cuestiones relativas a la aplicación de las terapias de reemplazo de mitocondrias por parte de la comunidad clínica. Por ejemplo, puesto que esta tecnología es aplicable únicamente a una proporción reducida de mujeres en riesgo a transmitir su enfermedad mitocondrial a la descendencia, menos de un 0.02% de los embarazos totales, los investigadores cuestionan si sería apropiado dedicar muchos recursos clínicos a su utilización. Igualmente, los autores muestran preocupación ante la posibilidad de que la donación de mitocondrias pueda ser ofrecida y utilizada para otros fines por las clínicas de fertilidad. En este sentido, reclaman el papel de las agencias reguladoras y sociedades profesionales para asegurar las recomendaciones de uso de la transferencia mitocondrial y limitar otras aplicaciones oportunistas.

El reemplazo mitocondrial ha sido utilizado con éxito en diferentes modelos animales, incluyendo primates no humanos, lo que la ha convertido en una prometedora aproximación para evitar la transmisión de enfermedades mitocondriales en humanos. Sin embargo, todavía no ha sido llevada a la práctica. “La utilización de la transferencia del huso mitótico o pronúcleo en humanos es territorio científico inexplorado y requiere precaución y compromiso para alcanzar la seguridad de cualquier potencial descendencia nacida a través del uso de estas técnicas,” manifiesta Kahn. “Cualquier camino hacia adelante debe evaluar y evitar no sólo los riesgos de salud, sino tener en cuenta los efectos psicológicos sobre los individuos nacidos como resultado de estas técnicas, así como las implicaciones sociales de las tecnologías reproductivas de este tipo.”

Como cualquier tecnología avanzada, el reemplazo de mitocondrias necesita de personal especializado y formado. Además, su utilización responsable requiere de la colaboración entre sociedades científicas, organismos reguladores y profesionales clínicos.

Referencias:

Adashi EY y Cohen G. Going Germline: Mitochondrial Replacement as a Guide to Genome Editing. Cell. 2016. Doi: 10.1016/j.cell.2016.02.018

Falk MJ, Decherney A, Kahn JP. Mitochondrial Replacement Techniques – Implications for the Clinical Community. N Engl J Med. 2016.

Fuentes:

Clinical Investigations of Mitochondrial Replacement Techniques Are ‘Ethically Permissible’ If Significant Conditions Are Met, Says New Report. http://www8.nationalacademies.org/onpinews/newsitem.aspx?RecordID=21871

Clinical community has a crucial role to play in the future of mitocondrial replacement techniques say expert. http://www.bioethicsinstitute.org/media/press-release-clinical-community-has-crucial-role-to-play-in-the-future-of-mitochondrial-replacement-techniques-say-experts

 

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1 Response

  1. Ines Adriana dice:

    Muy prometedor!
    Excelente artículo para discutir en foros por su valor didáctico.

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