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jueves, 27 de enero de 2011

Vacunas Genéticas



APROXIMACIÓN HISTÓRICA

La idea de que los genes pudiesen actuar como vacunas surgió en parte de investigaciones iniciadas hace casi medio siglo. Experimentos que no tenían nada que ver con vacunas demostraron en los años cincuenta y sesenta que la liberación de material genético dentro de las células de un animal podía desencadenar cierta síntesis de las proteínas codificadas, así como anticuerpos dirigidos específicamente contra esa proteínas.

Algunos laboratorios habían empezado a explorar a principios de los noventa la posibilidad de utilizar esta respuesta inmunitaria no deseada para un buen fin, la vacunación.

Existían muchas incógnitas en torno a este campo de trabajo, como por ejemplo, si la inmunidad desencadenada sería suficientemente fuerte para proteger a un ser humano de la infección causada por un patógeno vivo.


ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO

Los plásmidos utilizados para inmunización han sido alterados con objeto de que transporten genes específicos de una o más proteínas antigénicas normalmente sintetizadas por un patógeno seleccionado, al tiempo que se excluyen los genes que permitirían que el patógeno se reconstituyera y causase la enfermedad.

Por diferentes vías de investigación se ha llegado a la conclusión de que el ADN plasmídico que rodea a los genes antigénicos consiste en algo más que en un mero vehículo liberador de genes: potencia le respuesta inmunitaria evocada por los antígenos. Este efecto procede, según parece, de la elevada frecuencia de las secuencias GC de los plásmidos. Estas secuencias, que en vertebrados suelen estar metiladas, en los plásmidos bacterianos carecen de radicales metilo. Se ha propuesto que el organismo de los vertebrados interpreta la aparición de abundantes pares GC no metilados como una señal de peligro. La respuesta consiste en que una parte relativamente primitiva el sistema inmunitario (la que no depende del reconocimiento de antígenos) intenta destruir al intruso o al menos aislarlo del organismo.

Aún debemos esperar un tiempo hasta que estos logros experimentales puedan llevarse a la práctica clínica, que es, en último término, el objetivo de toda investigación médica. Sin embargo, podemos resumir las ventajas que nos brindarán sin duda las vacunas genéticas del siguiente modo:

·         Además de activar las dos ramas del sistema inmunológico, las vacunas de ADN plasmídico son incapaces de causar infección, porque carecen de los genes necesarios para la replicación de un microorganismo patógeno.

·         Presentan las ventajas adicionales de que son fáciles de diseñar y que pueden producirse en grandes cantidades utilizando las técnicas de ADN recombinante, ahora tan comunes, siendo igual de estables o más que las otras vacunas en lo que a almacenamiento se refiere.

·         Dado que pueden componerse de manera que transporten genes de varias cepas de un microorganismo patógeno, cuentan con la posibilidad de proporcionar inmunidad simultánea contra todas ellas, algo que será muy útil cuando se trate de microorganismos muy variables, como sucede con el virus de la gripe y el VIH. 


Biotecnología en Fármacos



Es un conjunto de técnicas que utiliza la ingeniería genética para la investigación y desarrollo de nuevos fármacos.

Algunos tratamientos con proteínas animales presentan diferencias que pueden causar respuestas inmunitarias, pero con unas modificaciones mínimas pueden ser convertidas en su homologa humana. Un ejemplo seria la insulina porcina (se extrae del cerdo para uso humano).

La ingeniería genética a contribuido también a reducir el riesgo de contaminación que existía en la utilización de tejido o sangre humano.

Potenciales de Mercado

Los fármacos recombinantes han aumentado la seguridad de las terapias sustitutivas crónicas y han posibilitado el tratamiento de otras.

La medicina del futuro se fundara cada vez más en el conocimiento de nuestros genes. Las proteínas terapéuticas del futuro se sintetizaran en el propio cuerpo del paciente mediante instrucciones genéticas.

Proteínas Recombinantes

Desde el comienzo de la ingeniería genética con el descubrimiento de las enzimas de restricción, así como la posibilidad de una gran reproducción en el cultivo de bacterias y de los fragmentos de DNA que nos interesa. Nos brinda la oportunidad de reproducir proteínas a un ritmo realmente vertiginoso.

Farmacia de Granja



Es una fuente alternativa para la producción de proteínas recombinantes. El método es el siguiente: se introducen genes humanos en embriones femeninos de vacas, ovejas, cerdos... Estos genes llevan asociados un interruptor que faculte únicamente a las células de las mamas para producir la molécula; de esta forma se podrá recoger las proteínas humanas directamente de la leche del animal una vez purificada. Un ejemplo seria la Antitripsina alfa (ATT) utilizada para facilitar la respiración en pacientes con enfisema pulmonar. Sin embargo esta técnica presenta algunos inconvenientes como el de encontrar un animal que produzca la sustancia deseada en cantidad suficiente, y se necesitaría un rebaño de estos animales para una producción significativa. Con este sistema se podría fabricar proteínas humanas en gran cantidad.



Las proteínas recombinantes de primera generación tienen la misma secuencia de aminoácidos que las proteínas naturales. Por lo que se espera que no existan efectos secundarios por el huso de estas proteínas recombinantes.
Una de estas proteínas fue la eritropoyetina que se obtuvo por primera vez por ingeniería genética. En el ser humano se sintetiza en el riñón y estimula la producción de eritrocitos.




Síntesis a Medida

La molécula sintetizada según las nuevas instrucciones genéticas se conoce como proteína de fusión o híbrida.

En la lucha contra el cáncer se espera que estas proteínas reconozcan las células tumorales como único objetivo y que una vez localizadas inyecten en ellas la inmunotoxina, que es una especie de quimiofármaco con acción preferente contra las células tumorales. Sin embargo no se conoce prácticamente ninguna estructura molecular exclusiva de las células cancerosas, por lo que hay que extremar las precauciones con este tipo de fármaco.

Vacunas Comestibles


A finales de los años 90, se produjo un llamamiento del Organización Mundial de la Salud en busca de vacunas orales y baratas que suprimieran los inconvenientes del transporte hasta lugares remotos y su obligada conservación a bajas temperaturas. Estas vacunas deberían luchar contra las principales enfermedades: difteria, tos ferina, poliomielitis, sarampión, tétanos y tuberculosis (estas suponen unos dos millones de muertes al año) sobre todo en las regiones mas pobres del globo.

Las ventajas serian enormes, las plantas y los árboles se cultivarían in situ, sin excesivo coste, sin transporte y sin el inconveniente del almacenamiento a bajas temperaturas; también se podría prescindir de las jeringas y su riesgo de contaminación, coste aparte.



La función principal de las vacunas es cebar el sistema inmunitario contra el patógeno agresor. La respuesta violente cesa pronto, pero deja centinelas, estas son células con memoria que permanecen alerta.
Las vacunas clásicas presentan un riesgo que aunque pequeño, no deja de ser preocupante.

Los microorganismos de la vacuna pueden despertar provocando la enfermedad contra la que se pretendía defender; sin embargo, las vacunas comestibles se han manipulado para que contengan el antígeno, pero no los genes que posibilitarían la formación del patógeno completo.

Un punto de interés es la posibilidad de que las vacunas ingeridas por la madre protejan indirectamente al hijo. En teoría una madre que comiera una vacuna comestible dispararía así la producción de anticuerpos que pasarían al feto a través de la placenta o al recién nacido durante la lactancia.