Terapia genética contra el VIH

Facultad de Ciencias Médicas- Enfermería

Terapia génica

contra el VIH

Integrantes: Gabriela Tapia Díaz Macarena Valenzuela

Asignatura: Bioquímica Profesor: Danilo Vargas

Fecha de entrega: 20 – 11 - 2013

Terapia Génica contra el VIH 2013

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Índice

RESUMEN

Resumen en español y en Ingles Pág. 3 y 4

INTRODUCCION

Introducción Pág. 5

OBJETIVOS

Objetivo general y objetivos específicos Pág. 6

MARCO TEORICO

Que es el VIH Pág. 7

Epidemiologia del VIH en Chile Pág. 8

MARCO REFERENCIAL

Terapia génica y tipos de terapia Pág. 10.

Terapia génica contra el VIH y estrategias Pág. 11.

MARCO CONCEPTUAL

Marco conceptual Pág.14

JUSTIFICACION

Teoría del VIH Pág.15

Consecuencias Pág.17

Conclusión Pág. 19

Bibliografía Pág. 20


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Resumen en español

La terapia genética contra el VIH (Virus de Inmunodeficiencia Adquirida) consiste

en:

Transferir un gen del virus VIH

Introducir genes de inhibidores celulares de la replicación vírica en líneas

celulares de linfocitos T y monocitos, con el motivo de impedir la formación del

VIH

Transferir genes de proteínas mutantes del VIH

Secuestrar proteínas víricas reguladores mediante señuelos de ARN

Oligonucleótidos antisentido.

Manejo de ribozimas, que son ARN con propiedades catalíticas.

Introducción en las células diana de genes que codifican anticuerpos de cadena

única frente a proteínas del VIH.

Actualmente los estudios que se realizan para el control de esta enfermedad van

dirigidas al manejo de células madre y de linfocitos CD4+, en los cuales se

introduzca un gen que los haga resistentes al VIH, de tal manera que a medida

que estas células se reproducen las nuevas serian resistentes al VIH prosperarían

y reemplazarían a las infectadas.

Los enfoques utilizando proteínas del VIH mutadas son diseñadas para competir

con proteínas virales normales e interferir con su función.

Sus efectos son evidentes luego de la integración viral en el genoma de la célula

huésped, inhibiendo la producción de proteínas, la replicación y la diseminación

del virus.


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Resumen en ingles

Gene therapy for HIV ( Human Immunodeficiency Virus ) is to :

transferring a gene of HIV

Introducing genes cellular inhibitors of viral replication in cell lines of T

lymphocytes and monocytes , by the reason to prevent the formation of HIV

Transfer protein gene mutant HIV

regulatory viral proteins Abduct by RNA decoys

antisense oligonucleotides .

Handling ribozymes are RNA catalytic properties.

target cells Introduction of genes encoding single chain antibodies against

HIV proteins.

Current studies are made to control this disease are directed to the management of

stem cells and CD4 + lymphocytes , in which is inserted a gene that makes them

resistant to HIV , such that as these cells are reproduced new would be resistant to

HIV thrive and replace the infected .

Approaches using mutant HIV proteins are designed to compete with normal viral

proteins and interfere with their function.

Its effects are evident after viral integration into the genome of the host cell,

thereby inhibiting the production of proteins , replication and spread of the virus.


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Introducción

Como ya es sabido la terapia genética es el conocimiento de los mecanismos que

regulan el funcionamiento de los genes, es la llave que abre la posibilidad de

corregir ciertos errores en el ADN que consiste en modificar la composición de sus

genes, añadiendo o quitando un gen, la terapia genética como indicaba

anteriormente nos ayuda a corregir los defectos genéticos que causan

enfermedades, tejidos y órganos siendo la gran promesa para luchar con el

mejoramiento de estas.

Existen algunas enfermedades minoritarias que afectan a un porcentaje bajo de la

población y que todavía no tienen cura, una de ellas como les indicaremos en el

siguiente informe es el virus de inmunodeficiencia humana, también llamado VIH

que afecta a 25 millones de personas en todo el mundo.

En el caso del VIH los pacientes tienen una proteína que el virus del VIH utiliza

para entrar a la célula, lo que hace acá es eliminar la proteína de las células para

que genere resistencia al VIH.

Con el siguiente trabajo buscamos dar nuevas luces en el entendimiento de la

genética en el VIH y de su campo de acción.


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Objetivos

Objetivo general:

- La terapia genética y su estrategia para combatir el VIH

Objetivos específicos:

- Entender en que consiste la enfermedad de inmunodeficiencia humana

también conocida como VIH.

- Experimentos relacionados con el remplazo de genética, para encontrar

solución a una enfermedad denominada como pandemia.


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Marco Teórico

El VIH puede transmitirse de una persona a otra cuando la sangre o algún fluido

corporal (semen, secreciones vaginales o leche materna) de una persona

infectada ingresa al organismo de una persona no infectada. Entre las vías de

transmisión se incluye:

- Sexo vaginal, anal u oral sin protección con una persona infectada.

- Compartir jeringas y otros utensilios en el consumo de drogas con personas

que tienen el VIH.

- Exposición prenatal (antes del nacimiento) y perinatal (durante y justo

después del nacimiento) de recién nacidos por sus madres con el VIH.

- Madres con el VIH que amamantan a sus bebés.

- Productos de transfusión sanguínea que contienen el virus.

- Trasplante de órganos de donantes infectados con el VIH.

- Heridas profundas o accidentes que los profesionales médicos (por lo

general, piquetes con agujas que fueron usadas en personas infectadas)

mientras atendían o manipulaban la sangre de pacientes con el VIH.

El VIH no se transmite a través de los mosquitos, garrapatas ni otros insectos.

Tampoco se transmite por el contacto casual como las conversaciones, saludar de

mano, estornudos, compartir platos (trastes), compartir baños, teléfonos o

computadoras, ni a través del agua. No se transmite a través de la saliva, las

lágrimas ni el sudor.

El síndrome de inmunodeficiencia Adquirida (SIDA), producido por el virus de

inmunodeficiencia humana (VIH), ha adquirido característica de pandemia y es

motivo de preocupación mundial. En Chile, se ha diagnosticado mas de 6185

casos de SIDA y se calcula que alrededor de cincuenta mil persona están

infectadas con el VIH.


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La secuencia genética del virus y la variedad de proteínas virales que son

sintetizadas son conocidas, así como la regulación de la replicación viral.

Desafortunadamente, la terapia anti-VIH está lejos de ser óptima. Las actuales

combinaciones de drogas anti-VIH retardan la progresión de la enfermedad y la

aparición del SIDA, pero el efecto a largo plazo no es claro. Zidovudina, la primera

droga anti-VIH que demostró reducir la concentración de virus en plasma y la

recuperación de los linfocitos T, así como inducir una aparente mejoría clínica en

los paciente, no demostró poder reducir la mortalidad por SIDA. Nuevas drogas

anti –VIH están siendo probadas con diferentes protocolos de tratamiento; sin

embargo, la posibilidad de desarrollo de resistencia a estos medicamentos es aún

alta, debido a que el virus muta con una frecuencia extraordinaria. Además los

efectos adversos son bastantes severos y frecuentes. Muchos pacientes no

toleran estos efectos y no pueden cumplir con el esquema de tratamiento.


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Además de las medidas de prevención, es necesario el desarrollo de nuevas y

eficientes estrategias terapéuticas para la infección por VIH. Nuevos enfoques

biológicos para el tratamiento de la infección por VIH han sido propuestos, y entre

ellos está el uso de la terapia genética. La infección por VIH puede ser

considerada una enfermedad genética adquirida, pues el virus se integra dentro

del genoma de la célula infectada, se replica con ella y tiene el potencial de

expresarse hasta que la célula muere. El virus se transmite verticalmente de

madre a hijos y la persona infectada se convierte en mosaico para los genes del

VIH.

(Autor de la pagina: Grupo sida chile; títulos de la pagina: información básica del

Vih/sida; dirección web:

http://www.redsalud.gov.cl/archivos/vih/informacionbasicavih.pdf; Fecha de

acceso: 13/11/2013)


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Marco Referencial

La terapia génica en el VIH

Está destinada a realizar muchos propósitos. Los propósitos son proteger células

no infectadas residuales y eliminar células infectadas. Pero lo que más se intenta

es reducir la infección en personas infectadas y evitar la expansión del virus a

través de la población.

Tipos:

- Terapia genética somática:

Se realiza sobre las células sómaticas de un individuo, por lo que las

modificaciones que implique la terapia solo tienen lugar en dicho paciente.

- Terapia In vivo:

La transformación celular tiene lugar dentro del paciente al que se le administra la

terapia. Consiste en administrarle al paciente un gen a través de un transportador

(ejemplo un virus), el cual debe localizar las células a infectar. La desventaja de

esta técnica es que es muy difícil de conseguir un vector localice a un solo tipo de

células diana (Figura 1)

- Terapia Ex vivo:

La transformación celular se lleva a cabo a partir de una biopsia del tejido del

paciente y luego se le trasplanta las células ya transformadas. Como ocurre fuera

del cuerpo del paciente, este tipo de terapia es mucho más fácil de llevar a cabo y

permite un control mayor de las células infectadas. Esta técnica está casi

completamente reducida a células hematopoyéticas pues son células cultivables,

constituyendo así un material trasplantable. (Figura 1)

(Autor de pagina: desconocido; titulo de la pagina: Terapia génica y sus

conceptos; dirección web: http://www.cienciasmc.es/web/u6/intro_u6.html#indice

fecha de acceso: 16/10/2013)

http://www.cienciasmc.es/web/u6/intro_u6.html#indice


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- Terapia génica germinal:

se realizaría sobre las células germinales del paciente, por lo que los cambios

generados por los genes terapéuticos serían hereditarios. No obstante, por

cuestiones éticas y jurídicas, ésta clase de terapia génica no se lleva a cabo hoy

en día.

Figura 1

Terapia génica para la infección por VIH

En la infección por VIH, la terapia genética está siendo aplicada para generar

linfocitos capaces de inhibir la replicación del virus. El VIH infecta primordialmente

linfocitos CD-4 positivos y monocitos, en consecuencia, un gen terapéutico debe

ser transducido a estas células CD-4 positivas, a monocitos o a células

hematopoyéticas pluripotenciales. Si se consigue conferir la protección anti-VIH a

las células hematopoyéticas, las células que se diferencien de ella estarán

protegidas y así esta protección se mantendrá de por vida. El vector de genes más


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apropiado para transducir células hematopoyéticas es el retrovirus murino, porque

existe ya gran experiencia para la transducción de células hematopoyéticas y

porque la integración del gen transducido es permanente. Así, el plan de

tratamiento consistiría en obtener células.

a) Estrategia basada en proteínas.

Los enfoques utilizando proteínas del VIH mutadas son diseñadas para competir

con proteínas virales normales e interferir con su función.

Sus efectos son evidentes luego de la integración viral en el genoma de la célula

huésped, inhibiendo la producción de proteínas, la replicación y la diseminación

del virus. La mayor desventaja que ha sido propuesta para estos enfoques es la

posibilidad de una respuesta para estos enfoques es la posibilidad de una

respuesta inmune contra las células transducidas con la secuencia terapéutica.

Aún no hay evidencia definitiva que de respuesta a esta interrogante.

1. Proteínas estructurales:

Una mutante de la proteína Gag fue diseñada para interferir con la multimerización

de las proteínas derivadas de GAg y el embalaje de un virion VIH maduro. Se

demostró que esta mutante podía interferir con la producción del virus, pero era

menos potente que TAR o que el Tat anti-sentido. En otro estudio, la diseminación

viral y los efectos citopáticos fueron inhibidos en células T transducidas con un

gen mutante de la proteína Env, cuya expresión era dependiente de Tat.

2. Proteínas reguladoras:

Malim et al. han descrito un gen transdominante de Rev (Rev M 10), con

mutaciones en una región conservada que es abundante en leucina. Rev M 10

retiene el sitio de unión del RRE y las propiedades multimerizantes de Rev, pero

actúa como transdominante inhibidor de la proteína Rev normal en ensayos de

transfección temporal. Grupos diferentes han demostrado que las células T

transducidas con transdominantes de Rev son resistentes a la infección por VIH.


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Figura 2


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Marco Conceptual

En teoría se pueden secuestrar algunas proteínas estructurales del virus. El

secuestro de una envoltura viral por un CD4 que contiene una señal de retención

del retículo endoplasmático, se ha podido ver en varios experimentos . Cadenas

sencillas de anticuerpos se han desarrollado para secuestrar la proteína de

envoltura en el retículo endoplasmático. La co-transfección de cadenas sencillas

de anticuerpos específicos para pg120, también reduce los niveles de partículas

HIV infecciosas, sin afectar al nivel de producción de la proteína gag.

Estas metodologías son particularmente sensibles al acercamiento de la terapia

génica y parece probable que dentro de los próximos 5-10 años una combinación

de terapias, incluyendo agentes farmacológicos y agentes de terapia génica,

puedan ser usados en concierto para minimizar la propagación del HIV dentro de

un individuo afectado y de este modo prolongar su vida libre de enfermedad. Una

vacuna basada en la terapia génica es también una seria posibilidad. El HIV por si

mismo puede paradójicamente llegar a ser una valiosa arma terapéutica y la

terapia génica del SIDA puede llegar a ser el campo pionero para el desarrollo de

acercamientos


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Justificación

Un ejemplo lo constituye el trabajo presentado por Lois y colaboradores (2002), en

el cual se utilizó un vector derivado del VIH-1 para introducir en células de ratón la

proteína GFP, que es fluorescente cuando se irradia con luz ultravioleta. El vector

construido (Figura 3) era portador del gen que codifica la GFP bajo el control del

promotor ubiquitina-C. También se incluyó el elemento flap del VIH-1, que asegura

unas concentraciones de vector viral elevadas.

Figura 3: Diagrama del vector generado a partir del VIH-1. Tomado de Lois y col., 2002

Se produjeron in vitro las partículas en células portadoras de los dos vectores que

aportaban el resto de funciones necesarias para el empaquetamiento. Se sustituyó

la región Env del VIH por una que codifica un receptor de glicoproteínas de

membrana. Finalmente se obtuvieron partículas a una concentración de 10

elevado a 6 unidades infectivas por mililitro.

Del orden de 10 a 100 picolitros de virus concentrado se inyectaron en el espacio

perivitelino de óvulos fecundados.

Tras 72 horas tras la infección ya se pudo observar expresión de la GFP en la

blástula o en la mórula de las células inyectadas. Los embriones fueron

implantados en hembras de ratón pseudopreñadas (hormonalmente preparadas) y

se esperó al parto. Se observó la expresión de la GFP en diversos tejidos de los

ratones de los animales transgénicos, mientras que en los animales control no se

observó fluorescencia (Figura 4).

http://cnho.files.wordpress.com/2011/10/figura-12.png


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Figura 4. Expresión de la GFP en la cara (A), pata (B), cerebro (C), corazón (D), hígado (E) y riñón

(F) de animales transgénicos (marcados como TG). Se muestra fotografía de las partes de los

animales irradiados con luz natural (BF) o ultravioleta (WT y TG). Se comparó la fluorescencia de

animales transgénicos (TG) y silvestres (WT)

(Autor de la pagina: C.L rochera-oms, J Ma Gonzales; titulo de la pagina: terapia

génica; dirección web: http://www.sefh.es/bibliotecavirtual/fhtomo2/CAP06.pdf;

Fecha de acceso: 16/11/2013)

http://cnho.files.wordpress.com/2011/10/figura-21.png


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Consecuencias

Social: La terapia genética contra el VIH causa un gran impacto a nivel social ya

que será la gran respuesta a unos de los temas relacionados a la salud que no

deja de ser de difícil solución, el saber que ahora la enfermedad de inmuno

deficiencia adquirida ahora puede ser controlada.

Económicamente: es una dificultad ya que hasta ahora no dejan de ser costos

muy elevados gracias a sus protocolos clínicos difícilmente para ser empleados de

forma rutinaria, sin embargo se espera de que algún dia la terapia genética cueste

considerablemente menos que una hospitalización repetitiva por enfermedades

como la anemia falciforme o la fibrosis quística.

Técnica: Bueno la terapia genética puede traer como consecuencias la alteración

del material genético a través de modificaciones en el cual una célula afecta tanto

a la célula como a sus descendientes. Esto abre un gran debate sobre los peligros

que conlleva este asunto que crea cambios genéticos considerablemente

propagables.

Una de estas alteraciones es la mutagénesis que consiste en que todas las

integraciones cromosómicas, aparte de los cambios homólogos, poseen el

potencial de alteración de locis endógenos fortuitos que puede derivar en

oncogénesis. Hágase a entender que si realizamos la terapia genética esto en

células somáticas nosotros no transmitiremos los genes manipulados en esas

células somáticas a las futuras generaciones pero alteramos la línea genética del

individuo. La intervención directa en las células somáticas difiere del tratamiento

médico convencional sólo en que aquí hay una clara y directa conexión entre la

terapia y la selección genética.

En el caso de síndromes causados por locis dominates significaría que sus genes

estarían representados por individuos afectados, por tanto influye en el tamaño de

este conjunto en la siguiente generación.


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Es importante destacar que las enfermedades genéticas van ligadas al sexo ya

que en el caso de las mujeres este es recesivo y en el caso de los hombres este

es dominante, quiere decir que como el numero de afectados es mucho mayor (

todos los hombres que lleven el alelo se verán afectados) la influencia del éxito de

la terapia en la frecuencia génica será también mayor.

(Autor: desconocido; titulo de la pagina: documento biológico la terapia hoy y ayer;

dirección web: http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/tergen-2.htm#2 fecha de

acceso: 16/10/2013)


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Conclusión

Bueno en conclusión debemos destacar que durante los últimos años se han

iniciado varios estudios sobre la terapia genética para tratar al VIH y otro tipo de

enfermedades. Sin embargo, durante la última década, la investigación sobre

terapia genética ha sido en términos generales una gran promesa la cual da a la

gente de una oportunidad o esperanza la cual se puede traducir a mucho

entusiasmo y desengaño cuando la terapia genética ha sido exitosa en tratar otro

tipo de problemas. Los avances en la tecnología también están superando otros

retos que presenta este campo respecto a las enfermedades genéticas sobretodo.

Aunque la investigación sobre la terapia genética no va a ofrecer una cura rápida

para el SIDA, se está volviendo cada vez una parte más importante de la

investigación sobre el tratamiento del VIH. Además, ofrece nuevas opciones para

la búsqueda de una cura, y una gran esperanza de nuevas promesas


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Bibliografía

Documento Biologia, Terapia génica ayer y hoy. Extraído de:

http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/tergen-2.htm#2

Articulo de ciencias, Esperanza genética ante el sida. Extraído de:

http://www.eluniversal.com.mx/articulos/63201.html

Terapia Génica. Extraído de:

http://www.sefh.es/bibliotecavirtual/fhtomo2/CAP06.pdf

Terapia génica y sus conceptos. Extraído de:

http://www.cienciasmc.es/web/u6/intro_u6.html#indice

información básica del VIH/sida. Extraído de:

http://www.redsalud.gov.cl/archivos/vih/informacionbasicavih.pdf

Terapia genética contra el VIH

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