Una estrategia de terapia génica para la fibrosis quística

La CF es una enfermedad hereditaria que se origina como consecuencia de mutaciones en el gen que codifica para la proteína conocida como regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR). El CTFR es una proteína de transmembrana que regula el flujo de agua y de iones de cloruro. Con las primeras manifestaciones en la primera infancia, la CF afecta a los pulmones y posteriormente se extiende a otros órganos. La identificación del gen responsable de la aparición y del desarrollo de la CF ofrece la oportunidad de desarrollar un protocolo de terapia génica eficaz para el tratamiento de esta enfermedad potencialmente mortal. Mientras que muchas mutaciones en el gen que codifica para el CFTR pueden contribuir a la aparición de la enfermedad, la mutación F508 de este gen es responsable de casi el 70 % de los casos de CF en la población europea.

El proyecto GOODCELLS aportó resultados de gran calado en aras de una mejor compresión de esta enfermedad. Los investigadores del proyecto tenían como objetivo principal desarrollar una estrategia para obtener un terapia eficaz de la CF mediante el empleo de células madre pluripotentes inducidas (iPS) modificadas genéticamente. Las células iPS pueden ser generadas directamente in vitro a partir de células adultas procedentes de un individuo concreto y, por tanto, son específicas para cada paciente. Dado que las células iPS pueden dar lugar a cualquier otra célula del organismo, estas tienen un gran potencial para la medicina regenerativa.

Durante el transcurso del proyecto GOODCELLS, los socios lograron producir con éxito células iPS a partir de células de pacientes aquejados con la CF F508 y en ratones mutantes F508. Posteriormente, se corrigió la mutación F508 del gen que codifica para el CFTR en las células iPS empleando la técnica de recombinación homóloga y la técnica piggyback. Se validó un alelo corregido para el gen del CFTR por medio de la reacción en cadena de la polimerasa y la posterior secuenciación de los residuos de esta reacción.

Después de la reparación, se caracterizaron las líneas celulares iPS y se estableció un protocolo de diferenciación in vitro. El protocolo mimetizaba el proceso natural de desarrollo embriológico de los pulmones y permitió la obtención de células endodérmicas humanas y de ratón del intestino anterior.

Finalmente, se llevó a cabo una serie de experimentos de trasplante de células en ratones para definir las condiciones necesarias para la regeneración de los pulmones. Se administraron por vía intravenosa células de ratón diferenciadas portadoras del gen modificado para el CFTR a ratones con la mutación F508 y estas células presentaron una tendencia clara a anidar en los pulmones.

En conjunto, los resultados del proyecto GOODCELLS tienen importantes implicaciones científicas. Además de abordar el desarrollo de una terapia eficaz para la CF, la estrategia propuesta pude ser aplicada para el tratamiento de otras enfermedades hereditarias.