Terapia génica en la lucha contra la diabetes: la cura un paso más cerca
Gen a tratar:
Genes encargados de la producción de insulina y glucoquinasa
Vector:
Vectores adenoasociados con los genes terapéuticos (insulina y glucoquinasa)
Órgano a tratar:
Páncreas
Hígado
Vía de administración:
Vía intramuscular
Resultados:
Producción y acción común de estas dos moléculas (insulina y glucoquinasa) de manera que el organismo autorregula la captación de la glucosa de la sangre evitando su acumulación en los perros.
Los resultados obtenidos a largo plazo en un animal tan complejo como el perro son cuanto menos esperanzadores.
Los inconvenientes de la terapia génica en los humanos radica en los vectores ya que son virus y estos con el tiempo pueden propagarse o adquirir cierta capacidad patógena. No se puede asegurar que el gen introducido no vaya a interferir con los genes que si funcionan provocando que dejen de hacerlo (apareciendo una nueva enfermedad fisiológica) o que funcionen en exceso (aparición de cáncer). Por ello es indispensable que continúe la investigación encaminada a encontrar los vectores más seguros y de alta calidad.
La terapia con células madre adiposas es un tratamiento alternativo para ayudar a manejar las complicaciones de la diabetes. Las células madre pueden tener el potencial de reemplazar innumerables células del cuerpo, incluidas las células productoras de insulina. Estas células pueden ayudar en la rehabilitación del cuerpo mediante la sustitución de células enfermas así como revertir la incapacidad de producir una respuesta favorable del sistema inmunológico mediante la regeneración de nuevas células saludables.
Un ejemplo de la utilidad de los transgénicos es le expresión del gen humano que codifica para el transportador de glucosa 4 (GLUT4) en una cepa de ratón (db/db). Los resultados obtenidos demostraron que la expresión del transgén GLUT4 mejoró la resistencia a la insulina y recuperó el control de la glicemia en los animales diabéticos.
Ventajas de los Transgénicos
Se pueden realizar transplantes de órganos animales (xenotransplantes).
Producción de nuevos fármacos y vacunas.
En plantas presentan gran tolerancia a sequías, inundaciones y cambios climáticos,
Los animales se pueden modificar de modo que tengan un crecimiento más rápido y resistan a las enfermedades.
Se pueden introducir genes mutantes de personas en ratones provocando así el desarrollo de la enfermedad, con el fin de encontrar nuevos o mejores tratamientos que permitan mejorar el nivel de vida de las personas que padecen dichas enfermedades.
La biotecnología puede ayudar a preservar la biodiversidad natural.
Desventajas de los Transgénicos
Durante el proceso de ingeniería genética se usan genes que otorgan resistencia a antibióticos para identificar las células con la modificación deseada. Existe la preocupación de que dichos genes puedan ser transferidos a microorganismos, originando cepas resistentes a los antibióticos.
Aparición de nuevas enfermedades o la transformación de otras ya existentes que modifican sus vías de contagio o las especies a las que pueden afectar.
Puede haber un rechazo hacia el gen extraño.
Tansmisión de virus mediante xenotransplantes.
Puede que los genes no desarrollen el caracter de forma esperada, provocando una mutación.
La transformación es un proceso por el cual las células captan DNA libre
presente en el medio. Para que la transformación tenga lugar, la bacteria tiene que encontrarse
en el llamado estado de competencia, en el laboratorio se ha conseguido poner a punto técnicas que inducen el
estado de competencia en bacterias que no lo presentan de forma natural,
como es el caso de E. coli. Estas técnicas se basan en diversos tratamientos
químicos o físicos que producen microporos en la célula, lo que permite la
introducción del DNA exógeno (transformación) de modo bastante eficiente.
Ejemplo de ADN Recombinante en la Diabetes Mellitus
Con técnicas de ingeniería genética,
se han logrado desarrollar múltiples moléculas de insulinas
modificadas. Estos análogos se obtienen a partir de la
estructura primaria de la proteína, a la cual se le agregan o
se le sustituyen residuos de aminoácidos, o bien, se unen
a otras moléculas químicas, para modificar principalmente
su velocidad de absorción y tiempo de acción, lo que ha
permitido ofrecer al paciente esquemas mucho más fisiológicos
de administración de insulina.
Uno de los métodos más utilizados en laboratorios clínicos por ofrecer un diagnóstico confiable, rápido y menos laborioso que las demás pruebas diagnósticas es el uso de la PCR, la cual necesita una pequeña cantidad de ADN del paciente a tratar. Después de la extracción se procede a amplificar los genes antes seleccionados, en este caso CAPN10 y PPARγ, mediante primers específicos para estos genes. El CAPN10 y PPARγ sirven para diagnosticar y prevenir el posterior desarrollo de la diabetes, por eso son los más adecuados para su estudio. Como resultado, este procedimiento mediante marcadores moleculares tempranos puede servir no solo para el desarrollo de nuevas tecnologías en diabetes, sino en una infinidad de enfermedades permitiendo de esta forma la prevención en pacientes con riesgo.
Prueba de glucosa basal: Se realiza en ayunas y sus valores deben ser igual o mayor a 126 mg/dl.
Prueba de tolerancia oral de glucosa: Se realiza dos horas después de una ingesta de glucosa y los valores de glucemia en el plasma sanguíneo deben ser igual o mayor a 200 mg/dl.
Pruebas Confirmatorias:
El diagnóstico de Diabetes Mellitus se confirma mediante los siguientes exámenes:
Determinación de glucosa en sangre: Este examen se realiza cuando existe una sospecha clínica o bien en estudios de detección sistemática (diagnóstico de diabetes gestacional y estudios epidemiológicos).
Determinación de hemoglobina glicosilada (Hba1c): Con este examen se observan los niveles de azucar de hasta 3 meses. Los valores deben ser menores a 7% en personas diabéticas.
Los investigadores afirman que la metilación es la única verdadera modificación epigenética, ya que puede ser heredada, es decir, cuando una célula se divide, la metilación en el ADN puede ser llevada a la siguiente célula.
En la diabetes no se sabe con seguridad qué tipo de cambios epigenéticos se pueden pasar a la próxima generación, pero estudios intentan demostrar si la influencia epigenética de una madre sobre sus hijos, proviene del contexto del útero durante el embarazo, o del padre por medio del esperma.
El dogma de la genética consiste en que el ADN de los genes se transcribe a ARN mensajero (ARNm) que después es traducido a proteínas. En los últimos años se ha descrito una nueva forma de RNA, el ARNlnc, que es una una molécula que no se traduce a proteína y se puede encontrar en diferentes partes de la célula.
Los ARNlnc son cadenas largas de ARN codificadas en el genoma. Se trata pues de genes fuera de los genes clásicos, ya que éstos tradicionalmente se relacionan con la producción de proteínas. Su función todavía se desconoce, aunque se ha visto que los ARNlnc pueden llegar a ser muy específicos de diferentes tipos de tejidos y se han relacionado en algunos casos con cáncer, ciclo celular, el ensamblado de los ARNs o la regulación transcripcional.
Investigadores del proyecto DGDG descubrieron cuatro genes que podrían explicar hasta un 70% de la heredabilidad de la diabetes tipo 2.
Los genes TCF7L2 y HHEX son factores de transcripción que regulan las actividades de otros genes. Estudios en animales han demostrado que la ausencia de dichos genes altera la actividad pancreática. El gen EXT2 participa en el desarrollo fetal de múltiples órganos, incluido el páncreas. Finalmente, el gen SLC30A8 produce la proteína ZnT8, que participa en el transporte del zinc, el cual a su vez permite a las moléculas de insulina fijarse en el páncreas.
Alteraciones en la Replicación en la Diabetes Mellitus
Existen diferentes subtipos de Diabetes, entre estos tenemos la Diabetes tipo MODY, en la cual estudios han demostrado que mutaciones en el gen de la glucocinasa y de los factores transcripcionales HNF-1a, HNF-4a, IPF-1, HNF-1b y HNF-3b son la causa de su aparición provocando también un defecto en la síntesis o la secreción de insulina. Cabe recalcar que este tipo de diabetes es no dependiente de insulina con un patrón de herencia autosómico dominante y una edad de aparición temprana.
Mutaciones en alguno de los genes asociados a MODY podría contribuir o determinar la insuficiencia en la síntesis o secreción de insulina observadas frecuentemente en los individuos que desarrollan diabetes a una edad temprana.
La diabetes es una enfermedad en la que los niveles de glucosa (azúcar) de la sangre están muy altos. En la diabetes tipo 1, el cuerpo no produce insulina. En la diabetes tipo 2, la más común, el cuerpo no produce o no usa la insulina de manera adecuada. Sin suficiente insulina, la glucosa permanece en la sangre.
Con el tiempo, el exceso de glucosa en la sangre puede causar problemas serios, como daño en los ojos, los riñones y los nervios. También puede causar enfermedades cardíacas, derrames cerebrales, entre otras.
Referencias Bibliográficas:
Instituto Nacional de la Diabetes y las Enfermedades Digestivas y Renales. Disponible en:
Bienvenidos a mi blog, soy Carolina Aguirre, estudiante de la Universidad Central del Ecuador y estoy cursando el 3er semestre de la carrera de medicina. La finalidad de este blog es poder brindar información para todas las personas que sienten interés sobre temas médicos y otros temas de la actualidad, siendo esta una útil forma de aportar en la sociedad.
"No cuentes los días, haz que los días cuenten" Muhammad Ali.
