Terapias genéticas

También conocida como transferencia de genes, edición genómica, adición de genes
Resumen general

Las terapias genéticas tienen como objetivo tratar o curar afecciones al corregir problemas en su ADN. Su ADN, incluidos genes específicos, contiene instrucciones para producir proteínas que son esenciales para la buena salud. Las mutaciones, o cambios en su ADN, pueden conducir a proteínas que no funcionan correctamente o que faltan por completo. Estos cambios pueden causar trastornos genéticos como fibrosis quística (en inglés), deficiencia de Alfa-1 antitripsina (en inglés), talasemia (en inglés), hemofilia (en inglés) y anemia de células falciformes.

Las terapias genéticas son técnicas para tratar los trastornos genéticos proporcionando nuevo ADN a ciertas células o corrigiendo el ADN. Las técnicas de transferencia de genes, también llamados adición de genes, restauran la función faltante de un gen defectuoso o ausente al agregar un nuevo gen a las células afectadas. El nuevo gen puede ser una versión normal del gen defectuoso o un gen diferente que elude el problema y mejora el funcionamiento de la célula.

La edición genómica es una técnica más reciente que permite una corrección precisa u otros cambios específicos al ADN en las células con el objetivo de restaurar la función de dicha célula. La edición genómica puede hacer lo siguiente:

  • Eliminar un tramo de ADN que causa una enfermedad
  • “Desactivar” un gen para evitar que produzca una proteína dañina
  • “Activar” un gen o hacer que una célula produzca mayor cantidad de una proteína necesaria
  • Corregir un gen mutado

Los tratamientos de transferencia de genes o edición genómica pueden modificar de manera directa las células en su cuerpo. También se pueden recolectar sus células y tratarlas fuera del cuerpo, para luego devolverlas. Por ejemplo, un médico puede retirar las células del sistema inmune o las células de la médula ósea de su cuerpo, modificar el ADN, y luego reintroducir las células en su cuerpo.

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

Explore este Tema de salud para obtener más información sobre las terapias genéticas, nuestro papel en la investigación y los ensayos clínicos para mejorar la salud y dónde encontrar más información.

Cómo funciona - Terapias genéticas

Las terapias genéticas pueden utilizar métodos de transferencia de genes o edición genómica para modificar el ADN de las células de un paciente, con el objetivo de prevenir o tratar una afección.

Transferencia de genes

La transferencia de genes introduce un gen adicional en células específicas. Este gen puede permanecer como una pieza adicional de ADN en la célula o insertarse en los propios cromosomas de la célula y convertirse así en parte del propio ADN de la célula.

Un paquete molecular llamado vector lleva el gen al núcleo celular, que es la parte central de la célula donde el ADN está empaquetado en los cromosomas. Los vectores se crean en el laboratorio, a menudo a partir de virus que se han modificado para eliminar genes virales que causan enfermedades y para transportar un gen de tratamiento.

Una vez que el gen está dentro del núcleo, la célula comenzará a producir la proteína crítica necesaria para que la célula funcione correctamente. Las nuevas proteínas compensan las proteínas faltantes o defectuosas y están destinadas a mejorar la salud de las personas que reciben terapias genéticas.

Transferencia de genes
Transferencia de genes. Estos dos paneles representan una célula con un gen defectuoso, causado por una mutación, antes de la transferencia exitosa de genes y después de esta. El gen defectuoso en este ejemplo produce proteínas defectuosas, como se muestra a la izquierda. Después de la transferencia de genes, la célula produce proteínas funcionales normales a partir de la adición del gen de tratamiento. Medical Illustration Copyright © 2020 Nucleus Medical Media, All rights reserved.

Edición genómica

La edición del genoma introduce en las células componentes que funcionan juntos. Uno de los componentes es una proteína que corta el ADN, similar a un par de tijeras moleculares. El otro componente es una molécula guía que puede adherirse al ADN en sitios específicos. Cuando la molécula guía se adhiere a un área de ADN defectuoso, la proteína tijera se adhiere a la molécula guía y corta el ADN defectuoso.

Después de cortar el ADN objetivo, pueden suceder varias cosas. La célula puede dejar un espacio, devolver el ADN a su estado original, o llenar este espacio con el ADN corregido. La célula puede completar el ADN corregido si tiene un molde de ADN que sirva para dirigir la célula hacia la reconstrucción de una versión más saludable del ADN que se eliminó. Por lo tanto, a veces se introduce una pequeña parte de un molde de ADN como tercer componente. Este ADN es una versión corregida del ADN defectuoso, y se utiliza para reconstruirlo correctamente después de que se corta.

Edición genómica
Edición genómica. Estos dos paneles representan una célula con un gen defectuoso antes de una edición genómica exitosa y después de esta. En este caso, la edición genómica repara el propio gen, en lugar de agregar un gen adicional. Después de la edición genómica, el gen reparado permite que la célula produzca proteínas funcionales normales. Medical Illustration Copyright © 2020 Nucleus Medical Media, All rights reserved.

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  • Quién puede beneficiarse discutirá los trastornos genéticos que pueden tratarse con terapias genéticas.
  • Qué esperar describirá cómo sería la terapia genética para un paciente.
  • Investigación para su salud explica cómo estamos utilizando la investigación actual y los avances en la investigación para prevenir, tratar o curar ciertos trastornos con terapias genéticas.
  • Participar en ensayos clínicos del NHLBI discutirá nuestros ensayos clínicos abiertos e recibiendo pacientes que están investigando enfoques genéticos para ciertos trastornos de la sangre y los pulmones.

Quién puede beneficiarse - Terapias genéticas

En el futuro, las terapias genéticas podrían usarse para prevenir, tratar o curar ciertos trastornos hereditarios, como la fibrosis quística, la deficiencia de Alfa-1 antitripsina, la hemofilia, la talasemia beta y la anemia de células falciformes. También se podrían usar para tratar cánceres o infecciones, incluido el VIH.

Las terapias genéticas que actualmente están aprobadas por la FDA están disponibles para personas que tienen amaurosis congénita de Leber, una afección hereditaria poco común que conduce a la ceguera. La terapia de células T con CAR está aprobada por la FDA para personas que tienen cánceres de sangre, como la leucemia linfoblástica aguda (LLA) y un linfoma difuso y extenso de células B.

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Qué esperar durante el tratamiento - Terapias genéticas

Las terapias genéticas todavía están en las primeras etapas de investigación, desarrollo y ensayos clínicos. Sin embargo, los investigadores ya tienen bastante conocimiento sobre cómo pueden funcionar como tratamiento. Por ejemplo, si participa en un ensayo clínico o recibe terapia genética en el futuro, el tratamiento se puede proporcionar de dos maneras. Las células pueden modificarse dentro de su cuerpo de manera directa, o se pueden recolectar las células y modificarlas fuera de su cuerpo, para luego devolverlas. El método puede depender de su afección y qué órgano o tipos de células en su cuerpo necesitan ser tratados.

Tratamientos para la sangre y afecciones inmunitarias

Si tiene una afección en la sangre o inmunitaria, el médico puede extraer sangre de las venas o de la médula ósea del hueso ilíaco para modificarla en un laboratorio con terapia genética. La sangre y la médula ósea contienen células madres hematopoyéticas, las cuales producen otras células importantes que forman la sangre y el sistema inmunitario.

En el laboratorio, los científicos pueden usar la transferencia de genes o la edición genómica para cambiar la muestra de células madre que usted proporcionó. Las células modificadas se devuelven a su cuerpo a través de un catéter intravenoso (IV) en uno de sus vasos sanguíneos. Este procedimiento se llama terapia celular o un trasplante de sangre y médula ósea (en inglés). Las células madre hematopoyéticas alteradas producirán sangre o células inmunes saludables.

Las terapias genéticas para la anemia falciforme son ejemplos de cómo se está desarrollando esta técnica . Actualmente, un trasplante de sangre y células madre de médula ósea de un pariente o un donante compatible puede curar la anemia falciforme, pero muchos pacientes no cuentan con un donante compatible. Las terapias genéticas que modifican las células madre hematopoyéticas de la misma persona pueden proporcionar una cura para las personas que no tienen un donante compatible. Las células madre hematopoyéticas modificadas se pueden inyectar en la sangre, luego las células viajan en el torrente sanguíneo hacia los espacios de la médula dentro de los huesos. Una vez dentro de la médula ósea, las células pueden producir glóbulos rojos sanos que no se transforman in células falciformes.

Terapia genética basada en células.
Terapia genética basada en células. La imagen muestra cómo los médicos toman las células madre hematopoyéticas de un paciente para modificarlas con técnicas genéticas en el laboratorio. Después de que las células se modifican, regresan al cuerpo del paciente a través de un trasplante de sangre y médula ósea. Medical Illustration Copyright © 2020 Nucleus Medical Media, All rights reserved.

¿Está interesado en las formas en que las terapias genéticas pueden usarse para curar la anemia de células falciformes?

 

La anemia de células falciformes es causada por mutaciones en el gen de la beta globina, que ayuda a producir una proteína llamada hemoglobina. La proteína anormal, llamada hemoglobina S, hace que los glóbulos rojos cambien de células flexibles en forma de disco que se mueven fácilmente a través de los vasos sanguíneos a células falciformes rígidas que pueden adherirse a las paredes de los vasos sanguíneos y enlentecer o detener el flujo de sangre. Una técnica de terapia genética que se está probando en pacientes de todo el mundo consiste en la transferencia de un gen de beta globina que puede producir una hemoglobina que no permite la formación de células falciformes. Otra técnica es utilizar la edición genómica para corregir directamente la mutación del gen de la beta globina, o para centrarse en un segmento de ADN que controla la producción de hemoglobina. Centrarse en este ADN puede activar el gen que produce otro tipo de hemoglobina (la hemoglobina fetal), que contrarresta los efectos dañinos de la hemoglobina S. Estos enfoques de edición genómica se encuentran en las primeras etapas de prueba en muestras de pacientes.

Lea acerca de la Iniciativa para cura de la anemia de células falciformes (en inglés) para conocer los esfuerzos para identificar y apoyar las terapias genéticas más prometedoras para la anemia de células falciformes, con el objetivo de que puedan usarse de manera segura en la investigación clínica dentro de 5 a 10 años.

Tratamientos para órganos o tejidos

A veces, se necesitan terapias genéticas para alterar las células que no pueden retirarse fácilmente del paciente para tratarlas en el laboratorio. Los investigadores todavía están trabajando en formas de administrar la terapia genética para estas afecciones. Los métodos que se estudian incluyen la infusión intravenosa en el torrente sanguíneo, la inyección que se aplica directamente en un órgano y otras formas de administrar la terapia en los tejidos afectados de manera directa.

Una condición que podría tratarse de esta manera es la hemofilia B. La hemofilia es causada por un gen defectuoso que impide la producción de una proteína necesaria para coagular la sangre después de una lesión. La terapia genética que se está desarrollando para la hemofilia B implica inyectar un vector que lleva el gen del factor de coagulación normal en el torrente sanguíneo. El vector luego llega a las células del hígado para producir el factor de coagulación necesario para mejorar la salud.

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  • ¿Cuáles son los riesgos? discutirá lo que sabemos sobre los riesgos de las terapias genéticas.
  • Investigación para su salud explica cómo estamos utilizando la investigación actual y los avances en investigación para prevenir, tratar o curar ciertos trastornos de la sangre y los pulmones.
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¿Cuáles son los riesgos? - Terapias genéticas

Las terapias genéticas prometen tratar muchas enfermedades, pero siguen siendo técnicas nuevas de tratamiento y pueden tener riesgos. Los riesgos potenciales pueden incluir ciertos tipos de cáncer, reacciones alérgicas o, si se trata de una inyección, puede producir daños a los órganos o tejidos.

Los avances recientes han logrado que las terapias genéticas sean mucho más seguras. Una mayor seguridad ha dado como resultado que la FDA apruebe algunas terapias de transferencia de genes para uso clínico en los Estados Unidos. Se han realizado algunos estudios clínicos sobre la edición genómica, pero la técnica es mucho más nueva que la transferencia de genes. Los investigadores aún están estudiando los riesgos.

Los Institutos Nacionales de Salud, que incluyen el NHLBI, no realizan ni financian estudios sobre la edición genómica dirigida a los espermatozoides, los óvulos o los embriones en humanos. Estos cambios se transmitirían a los hijos del paciente y podrían tener efectos imprevistos.

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Research for Your Health

El NHLBI es parte de Institutos Nacionales de la Salud (NIH) del Departamento de Salud y Servicios Humanos de EE. UU., la agencia de investigación biomédica de la nación que realiza importantes descubrimientos científicos para mejorar la salud y salvar vidas. Estamos comprometidos con el avance de la ciencia y la aplicación de descubrimientos en la práctica clínica para promover la prevención y el tratamiento de los trastornos del corazón, pulmonares, sanguíneos y del sueño. Como por ejemplo, los enfoques de la terapia genética. Aprenda sobre los esfuerzos actuales y futuros del NHLBI para mejorar la salud a través de la investigación y el descubrimiento científico.

Mejorar la salud con la investigación actual
- Terapias genéticas

Conozca las formas en que continuamos utilizando la investigación actual para mejorar la salud de personas que se realizan terapias genéticas. La investigación sobre este tema es parte del compromiso más amplio del NHLBI para avanzar en el descubrimiento científico de los trastornos sanguíneos y la seguridad de la sangre (en inglés).

  • Acelerando la cura para pacientes con anemia de células falciformes. La iniciativa para la cura de anemia de células falciformes (en inglés) es un esfuerzo de investigación colaborativo liderado por el NHLBI con el objetivo de desarrollar terapias genéticas para pacientes con anemia falciforme. El objetivo es tener estas terapias genéticas listas para usarlas de manera segura en la investigación clínica en 5 a 10 años. La iniciativa centrada en el paciente reúne a investigadores académicos y del sector privado, a los pacientes, los proveedores, los grupos de defensa y otros, ya que apoya la investigación, la educación y las actividades de participación comunitaria.
  • Apoyando la elaboración segura de terapias celulares. La asistencia de producción del NHLBI para terapias celulares (PACT) apoya la investigación traslacional en terapias celulares y genéticas al aumentar la capacidad de fabricar productos celulares que cumplen con las regulaciones GMP (buenas prácticas de fabricación). PACT ofrece educación y recursos a través de sus cinco instalaciones de procesamiento de células y un centro de coordinación que respalda actividades tales como pruebas de seguridad, envío de productos y diseño de protocolos de pruebas clínicas.
  • Abordando problemas en el trasplante de sangre y médula. La Red de Ensayos Clínicos de Trasplantes de Sangre y Médula (en inglés, BMT CTN por sus siglas en inglés) se estableció para realizar grandes ensayos clínicos multiinstitucionales con el objetivo de comprender los posibles enfoques de tratamiento en los trasplantes de sangre y médula. En los Estados Unidos, casi 21 000 pacientes reciben trasplantes de sangre o médula de forma anual, principalmente por trastornos sanguíneos poco comunes.
  • Apoyando el desarrollo de herramientas para edición del genoma. El NHLBI está ayudando a administrar el Programa de edición genómica de las células somáticas (en inglés), un programa respaldado por el fondo común de los NIH que tiene como objetivo desarrollar herramientas de calidad para realizar una edición genómica efectiva y segura en pacientes humanos. Estas herramientas de investigación se pondrán a disposición de la comunidad investigadora para reducir el tiempo y los costos necesarios para desarrollar nuevas terapias
  • Combinación de nuevas técnicas para la edición genómica en la anemia de células falciformes. La investigación financiada por el NHLBI utilizó una nueva técnica de edición genómica llamada CRISPR-Cas9 con el objetivo de eliminar la mutación de células falciformes de las células madre en el laboratorio. Luego, los investigadores utilizaron un vector de virus para agregar un gen correctivo a las células madre. En pruebas preliminares de laboratorio, los glóbulos rojos derivados de las células madre corregidas produjeron casi toda la hemoglobina normal y muy poca hemoglobina falciforme. Esta técnica de terapia genética puede ser prometedora para la anemia de células falciforme, pero se necesita más investigación. Visite El enfoque experimental de edición genómica es prometedor para curar la anemia de células falciformes (en inglés) para obtener más información.

Avances en la investigación para mejorar la salud
- Terapias genéticas

En apoyo de nuestra misión (en inglés), nos comprometemos a avanzar en parte en la investigación sobre las terapias genéticas de las siguientes maneras:

  • Realizamos investigaciones. Nuestra División de investigación intramural (en inglés), que incluye investigadores en nuestra Rama de hematología (en inglés) y el Programa de células falciformes (en inglés), participa activamente en la investigación sobre terapias genéticas. Los investigadores del laboratorio de terapéutica celular y molecular del NHLBI (en inglés) se encuentran en la búsqueda de estrategias para corregir la mutación subyacente que causa la anemia de células falciformes mediante el uso de técnicas de edición genómica que se han desarrollado de forma reciente
  • Financiamos las investigaciones. La investigación que financiamos actualmente ayudará a mejorar nuestra salud futura. Nuestra División de Enfermedades y Recursos Sanguíneos (en inglés, DBDR por sus siglas en inglés) y la División de Ciencias Cardiovascuares (en inglés) supervisan gran parte de la investigación sobre las terapias genéticas que financiamos, nos ayudánda a avanzar en nuevas terapias genéticas para los trastornos sanguíneos no cancerosos. El Programa de recursos de terapia genética del DBDR apoya la movilización de la investigación sobre estudio de terapias genéticas a la evaluación clínica, al ayudar con el desarrollo de vectores, apoyar asuntos regulatorios y financiar ensayos clínicos de terapia genética. Nuestra División de Enfermedades pulmonares (en inglés) también apoya investigaciones que incluyen terapias genéticas para el tratamiento de enfermedades pulmonares hereditarias como la fibrosis quística. Busque el NIH RePORTer (en inglés) para obtener información sobre las investigaciones acerca de las terapias genéticas que el NHLBI financia.
  • Estimulamos la investigación de alto impacto. Nuestra Iniciativa para la cura de anemia de células falciformes (en inglés) es un esfuerzo centrado en el paciente que involucra a los investigadores con el objetivo de desarrollar terapias genéticas para pacientes con anemia de células falciformes. La visión estratégica del NHLBI (en inglés) destaca las formas en las que podemos apoyar la investigación durante la próxima década, incluidos los nuevos esfuerzos para las terapias genéticas.

Participe en ensayos clínicos de NHLBI

Lideramos o patrocinamos muchos estudios relevantes para las terapias genéticas que utilizan transferencia de genes o edición genómica. Vea si usted o alguien que conoce es elegible para participar en nuestros ensayos clínicos.

¿Usted o un niño que conoce tienen linfoma?

Este estudio está probando una terapia genética para la prevención de linfoma recurrente. Los participantes en este estudio deben tener al menos 3 años y un alto riesgo de linfoma recurrente según lo determine su médico. Este estudio se encuentra en Chapel Hill (Carolina del Norte).

¿Es un adulto que tiene cáncer de riñón?

Este estudio evaluará cómo funciona una nueva técnica de terapia genética para pacientes con cáncer de riñón. Los glóbulos blancos de un paciente se modificarán en el laboratorio mediante terapias genéticas. Los pacientes recibirán diferentes dosis de sus propios glóbulos blancos modificados. Para participar en este estudio, debe tener entre 18 y 70 años y haber sido diagnosticado con un carcinoma de células renales progresivo. Este estudio se encuentra en Bethesda, Maryland.

¿Conoces a un recién nacido o un niño pequeño que tenga inmunodeficiencia combinada grave?

Este estudio evaluará la seguridad y la eficacia de las terapias genéticas para tratar la inmunodeficiencia combinada grave ligada al cromosoma X (SCID-X1), un trastorno genético inmunológico poco común. Las terapias podrían significar un nuevo enfoque para tratar la SCID-X1 en personas que no tienen un hermano o hermana que sea donante para un trasplante de células madre. Para participar en este estudio, el niño o niña debe tener 2 años o menos. Este estudio se encuentra en Memphis (Tennessee); San Francisco (California); y Seattle (Washington).

Más información

Después de leer nuestro Tema de salud de terapias genéticas, es posible que le interese obtener información adicional en los siguientes recursos.

Recursos no pertenecientes al NHLBI
- Terapias genéticas

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