Una terapia génica restaura la visión en un modelo de ceguera en ratón

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Investigadores de la Universidad de California Berkeley han restaurado parcialmente la visión en ratones ciegos mediante una terapia génica que introduce el gen de una opsina, proteína sensible a la luz, en el humor vítreo del ojo y hace sensibles a la luz a las células supervivientes de la retina.

Esquema de la retina de Santiago Ramón y Cajal. Imagen: Instituto Cajal, CSIC, Madrid.

Las enfermedades que afectan a la funcionalidad de la retina constituyen la principal causa de ceguera en el mundo. Entre ellas destacan la degeneración macular asociada a la edad, que afecta a millones de personas en todo el mundo y la retinosis pigmentaria.  Ambas enfermedades se caracterizan por la pérdida progresiva de las células fotorreceptoras, responsables de percibir la información visual e iniciar su transmisión hacia el cerebro a través de las diferentes capas de células de la retina. También en ambos casos, las células ganglionares, que componen la capa más profunda de la retina, mantienen su función y capacidad para transmitir información visual a los centros cerebrales responsables de la visión. Por esta razón, se ha propuesto que una forma de restaurar la visión sería conseguir que las células ganglionares sustituyeran funcionalmente a los conos y bastones perdidos. ¿Cómo? Haciéndolas sensibles a la luz.

Con este objetivo, los investigadores de la Universidad de California Berkely diseñaron una terapia génica consistente en la introducción de adenovirus inactivados cargados con un gen  responsable de una proteína sensible a la luz en el humor vítreo del ojo. Algunos estudios previos habían abordado esta estrategia pero hasta el momento las proteínas sensibles a la luz que se habían utilizado no permitían obtener una sensibilidad adecuada a la luz o una adaptación rápida a los cambios de luz. Para obtener una proteína sensible a la luz, los investigadores utilizaron el gen que codifica para una opsina presente de forma habitual en los bastones de la retina.

El equipo inyectó adenovirus asociados cargados del gen de la opsina en el humor vítreo del ojo de ratones modelo para la ceguera portadores de una mutación en el gen PDE-6-β, que induce la muerte progresiva de las células fotorreceptoras. Los investigadores utilizaron virus que infectan las células ganglionares de la retina de forma natural, de forma que la opsina se expresara en estas células y las hiciera sensibles a la longitud de onda correspondiente, en este caso, la correspondiente a la luz amarillo-verde.

 

terapia génica ceguera
Diferentes capas de células nerviosas en la retina. La terapia génica utilizada en el estudio está destinada a hacer a las células ganglionares, que no se ven afectadas por la degeneración progresiva y mantienen su capacidad de transmitir información visual al cerebro, sensibles a la luz. Imagen: Wei Li, National Eye Institute, National Institutes of Health, EEUU.

 

Tras el tratamiento con la terapia génica ocular con la opsina, el equipo de investigadores observó que los animales eran capaces de discriminar patrones temporales y espaciales de luz. Además, los animales mostraban signos de una mejor adaptación a los cambios en la luz ambiental y se comportaban de forma similar a los ratones control en pruebas de exploración.

La degeneración macular asociada a la edad está causada por una combinación de factores genéticos y ambientales, mientras que la retinosis pigmentaria engloba diferentes trastornos hereditarios causados por mutaciones puntuales en uno de los más de 60 genes identificados como responsables hasta la fecha. Esta es una de las razones por las que una terapia génica destinada a restaurar la función génica de los genes concretos que causan la ceguera en cada caso no es una estrategia viable. Sería necesario diseñar una terapia adaptada a cada caso y la restauración de la expresión del gen no recuperaría la función de los fotorreceptores dañados.

Los resultados del trabajo presentan a la terapia génica con la opsina seleccionada como una prometedora estrategia para restaurar la visión. “Hasta donde podemos probar a los ratones, no se puede diferenciar los ratones tratados respecto a ratones normales sin equipamiento especial”, señala John Flannery profesor de la Universidad de California y codirector del trabajo. “Nos queda por determinar si esto se traslada a un paciente”.

Los investigadores confían en que en tres años la terapia génica pueda ser probada en pacientes humanos. En este caso, no obstante, será necesario determinar la cantidad de partículas víricas a introducir en el ojo humano, ya que el número de células ganglionares es mucho mayor que en de ratón.  “Se inyectaría este virus en el ojo de una persona y en un par de meses después, verían algo”, señala Ehud Isacoff, profesor en la Universidad de California Berkeley y director en el Instituto de Neurociencias Helen Wills. “En las enfermedades neurodegenerativas de la retina a menudo todo lo que la gente intenta es detener o retrasar la degeneración. Sin embargo, algo que restaura una imagen en unos meses es algo increíble sobre lo que pensar”. En la actualidad los investigadores están recaudando fondos para realizar un ensayo clínico en humanos, además de estudiar estrategias para restaurar la visión en color.

Referencia: Berry MH, et al. Restoration of high-sensitivity and adapting vision with a cone opsin. Nat Comm. 2019. Doi: https://doi.org/10.1038/s41467-019-09124-x

Fuente: With single gene insertion, blind mice regain sight. https://news.berkeley.edu/2019/03/15/with-single-gene-insertion-blind-mice-regain-sight/

 

 

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