Ingeniería Genética y Enfermedad de Duchenne

1. INGENIERÍA GENÉTICA Y POSIBLE APLICACIÓN
EN LA DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE
Barrancos, Mariana Beatriz
Carreras, Mauro
De Almeida, Joana Darc
Guarda Costa, Sarah Loraine
Paula Ferreira, Natalia
Pinto Ferreira, Alex
Rodrigues Brandao, Ana Carolina

2. Introducción
La terapia génica es la parte de la terapéutica que utiliza material genético en el
tratamiento de enfermedades e intenta modular la función celular, pudiendo corregir la
deficiencia causada por la pérdida o alteración de un gen que modificó la expresión de
proteínas. Con este método, se han desarrollado estudios para varios tipos de
enfermedades, entre ellas, la Distrofia Muscular de Duchenne (DMD).
La enfermedad de Duchenne consiste en una distrofia muscular de carácter hereditario
ligado al cromosoma X y se produce por una alteración en el gen que codifica para la
proteína “distrofina”. Es una enfermedad con patrón de herencia de tipo recesivo, además
es mucho más común en hombres que en mujeres y afecta a todas las razas.
En el presente trabajo discutiremos sobre el empleo de la ingeniería genética en la
corrección o reparación de este tipo de enfermedades y sus avances respecto del
tratamiento de la DMD, particularmente en el ámbito de la terapia celular.
Ingeniería Genética y Enfermedad de Duchenne
Uno de los objetivos de la Ingeniería Genética es la de corregir o reparar defectos
genéticos con el fin de tratar y/o curar ciertas enfermedades genéticas. La terapia génica
es la parte de la ingeniería genética que se ocupa de llevar a cabo esta tarea.
En el caso de la Distrofia Muscular de Duchenne, enfermedad monosómica recesiva,
ligada al gen X, es una distrofia muscular de tipo progresiva que debilita a los músculos,
poco a poco, afectando primero los músculos de las piernas y de la pelvis. Es la distrofia
más común y afecta a los varones en una proporción de 1 entre cada 3500 recién nacidos
vivos. La expectativa de vida, aproximada, es de 20 años. La enfermedad debe su
nombre a Guillaume Benjamín Duchenne, quien la describe por primera vez en 1861.
Distrofina

3. Como se explicó anteriormente, se trata de una enfermedad monogénica recesiva, ligada
al gen X (locus Xp21). El defecto de este gen es la ausencia de producción de una
proteína llamada “distrofina” que se encarga de la regeneración y elasticidad de las fibras
musculares.
Con el tiempo, las fibras musculares dejan de cumplir su función y se atrofian. Los
pacientes fallecen jóvenes, generalmente por problemas respiratorios, principalmente por
atrofia del diafragma, principal músculo de la respiración.
Mediante la terapia génica, la ingeniería genética intenta reparar esta “incapacidad” de
producir distrofina, aportando dicha proteína al organismo afectado.
Un artículo publicado por el Centro Regional de Investigaciones Biomédicas de la
Universidad de Castilla-La Mancha, se informó acerca del uso de la Terapia Génica en
ratones afectados por esta enfermedad con el propósito de proteger los músculos
respiratorios (principalmente, el diafragma), a través del suministro de distrofina.
“…En un avance significativo hacia un tratamiento para la distrofia muscular de
Duchenne (DMD), investigadores han usado TG para proteger músculos
respiratorios vitales en ratones con la enfermedad, debido a que la mayor causa
de muerte en la DMD es el deterioro del diafragma. La nueva investigación ha
demostrado por primera vez cómo el diafragma puede ser rescatado por medio de
la inyección intravenosa con el gen de la distrofina, que es defectuoso en las
personas con DMD. Después del tratamiento, el músculo del diafragma del ratón
mostró una expresión estable del gen de la distrofina durante seis meses…”
Asimismo, la Asociación Aragonesa de Enfermedades Musculares (Asem Aragón),
entidad que se encarga de difundir información sobre estas enfermedades a través de su
sitio en Internet, cita los avances que se han logrado en el campo de la terapia génica
respecto de la enfermedad de Duchenne.
Asem explica que los primeros ensayos de terapia génica fueron realizados en animales
(perros y ratones con DMD), en 1997. El estudio consistía en la introducción de un
“minigen” de la distrofina (ADN complementario abreviado) a través de un vector AAV
(adenovirus asociado). Esto permitiría corregir hasta un 80% de la distrofia muscular.
Entre las líneas terapéuticas, actualmente en estudio, Asem cita los trabajos
experimentales sobre células madre de médula ósea y músculo llevados a cabo por
Généthon, conjuntamente con la Universidad de Harvard, y los métodos de transferencia
genética sin vectores virales, como la electrotransferencia de ADN, llevada a cabo por el
Instituto de Miología de París, conjuntamente con investigadores canadienses y GenCell
Aventis Pharma.
Con relación a este último método, Asem explica:
“…En ensayos preliminares de terapia génica se reinyectan mioblastos de un
paciente con DMD tras la introducción del gen correcto de la distrofina. Se utiliza la
electroporación para permeabilizar temporalmente las membranas, por medio de
una descarga eléctrica, e introducir el gen de la distrofina…”

4. Uno de los principales problemas acerca del gen que codifica para la distrofina (Xp21) es
su tamaño. Está formado por 2,4 millones de pares de bases, convirtiéndolo en el gen
más grande encontrado en humanos y representando el 1,5% del gen X. Es por esta
razón, que los estudios trabajan con un “minigen” de la distrofina.
Estos minigenes de distrofina representan la cantidad mínima necesaria para expresar
una proteína funcional y, por su tamaño, pueden ser incluidos en un virus genéticamente
modificado, ya que el gen completo de la distrofina excede la capacidad de transporte del
vector viral).
La revista Scientific American describe un estudio realizado por la universidad de
Pittsburgh utilizando un minigen de distrofina en ratones, en el que se consiguieron
resultados muy positivos, ya que las células musculares inyectadas con el minigen
comenzaron a producir distrofina en casi el 90% de las fibras musculares tratadas.
Además, destacan la importancia de que dichos resultados parecen tener un efecto
duradero, ya que los ratones tratados continuaban produciendo distrofina hacia el final del
estudio, un año más tarde.
Conclusiones
Una de las ventajas del uso de la terapia génica en el tratamiento de esta enfermedad es
su eficacia demostrada en los estudios de investigación con animales, dónde se logró
incluir un vector viral con un minigen que les permitiera a las células musculares de los
animales afectados, generar distrofina a partir del gen inyectado.
La principal barrera que encuentra esta terapia es, en general, el tamaño propio del gen
de la distrofina, ya que constituye uno de los más grandes encontrados en el hombre, lo
que dificulta la inclusión del gen completo, y de allí la importancia de desarrollar un
minigen.
Creemos que existe esperanza con respecto al uso de la terapia génica en el tratamiento
de la enfermedad de Duchenne, en el futuro, sobre la base de los estudios realizados que
se han realizado hasta la fecha, en animales y estudios de laboratorio.
Cabe destacar que los diferentes estudios de investigación se encuentran aún en una
fase muy temprana, no habiéndose tratado con esta terapia a seres humanos afectados
con DMD, por lo que se desconocen sus potenciales efectos adversos y su eficacia
probada en humanos.

5. Bibliografía:
Aplicaciones de la terapia génica (artículo científico) - Jana Rozalén, Francisco J.
Fernández Gómez, Valentín Ceña y Joaquín Jordán. Centro Regional de Investigaciones
Biomédicas. Universidad de Castilla-La Mancha. OFFARM, VOL 22. NÚM 10. Nov. 2003
Distrofia Muscular de Duchenne (artículo) – Asociación Aragonesa de Enfermedades
Musculares - Asem Aragón (publicado en Internet). http://www.asemaragon.com/las-
enm/fichas-tecnicas/56/170-distrofia-muscular-de-duchenne.html
Treating Duchenne Muscular Dystrophy with Gene Therapy (Tratamiento de la Distrofia
Muscular de Duchenne con Terapia Génica) – (artículo) – Kate Wong, Revista Scientific
American (en Internet) – 28 de noviembre de 2000.
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=treating-duchenne-muscula
Enfermedad de Duchenne (presentación) - Seminarios de Casos Clínicos – Dr. Eduardo
Kremenchutzky, Campus Virtual de Medicina de la Fundación Barceló (2011).