1. Biología Molecular I
JHON HENRY CEBALLOS S.
Universidad Cooperativa de Colombia
Facultad de Medicina

2. Existen enfermedades graves e incurables
cuya causa es un solo gen defectuoso. Este
gen ocasiona que un órgano o un tipo de
célula sea incapaz de funcionar normalmente.
¿Qué pasaría si aisláramos la versión normal
del gen, hiciéramos muchas copias y las
insertáramos en las células?

3. La terapia génica es una estrategia
terapéutica basada en la modificación de la
información genética de células somáticas,
mediante la administración de ácidos
nucleicos y destinada a curar enfermedades
tanto de origen hereditario como adquirido.

5.  En células somáticas.
Efecto terapéutico según la enfermedad a tratar.
 Se puede reemplazar un gen “defectuoso”, ya sea porque se
encuentre mutado o ausente;
 Se pueden proteger o fortalecer a las células ante cierto daño,
transfiriéndoles un gen que produzca este efecto;
 Se puede provocar la muerte de células dañinas a través de la
transferencia de un gen, que por ejemplo, induzca la muerte
celular programada.

6.  En células somáticas.
Aspectos a considerar para aplicar la terapia génica
 Conocer la enfermedad
(Identificación del gen-genes mutados o ausentes,
comprensión de la biología de la enfermedad)
 Determinar si se cuenta con herramientas genéticas
necesarias (Disponer de una copia del gen normal)
 Definir el sistema de transferencia genética
(Adecuado para el tipo de Enfermedad)

7.  En células germinales.
Modifica las células del embrión temprano, los óvulos, los
espermatozoides o sus precursores. Cualquier gen
introducido en estas células estaría presente no sólo en el
individuo, sino que sería transmitido a su descendencia.

8.  Lograr una transferencia genética eficiente.
 Selectividad ( a las células blanco y no a otras)
 Regulación de la expresión del gen que se ha transferido.
 Regulación de los niveles de expresión
 Evaluar que la transferencia genética no cause efectos
secundarios adversos

9. Vectores:
Sistemas que ayudan en el proceso de
transferencia de un gen exógeno a la célula,
facilitando la entrega y biodisponibilidad
intracelular del mismo de tal modo que éste
pueda funcionar correctamente.
Vectores Virales
Vectores no Virales

10. Métodos físico-químicos de Vectores virales de transferencia
transferencia génica. génica.
 Microinyección  Adenovirus
 Precipitación con fosfato cálcico  Virus adenoasociados
 Electroporación  Virus vaccinia
 Bombardeo con microproyectiles  Herpesvirus
 Inyección directa de ADN  Retrovirus
 Conjugados ADN-proteínas
 Conjugados ADN-adenovirus
 Liposomas

11. Tienen como ventaja su capacidad de infectar
células y facilitar la expresión de genes
exógenos. Como desventaja, la respuesta
inflamatoria y antiviral del sistema inmunitario.
Principalmente se usan: los retrovirus y
adenovirus.

12. Retrovirus: virus cuyo genoma se constituye por una cadena
de ARN que se replica formando una cadena de ADN como
intermediario.
La cadena de ADN se inserta en el genoma de la célula huésped,
formando parte del material genético de la célula infectada. Los
vectores retrovirales pierden su capacidad de replicación al
eliminar las secuencias gag, pol y env que codifican
nucleoproteínas. En contrapartida incorpora en su genoma una
nueva secuencia que contiene el gen terapéutico.

13. Adenovirus: virus cuyo genoma se constituye por una doble
cadena de ADN.
Como vectores se usan los
serotipos 2 o 5. Se divide en
genes temprano (E1 a E 4) y
genes tardíos (L1 a L5) el gen
terapéutico.
Secuencias E1: dirigen la producción
de Adenovirus. Por lo tanto se
eliminan dichas secuencias y en su
lugar se incorpora el gen
terapéutico.

14. Son menos efectivos como sistemas de
transferencia génica. Su principal ventaja es la
seguridad.
Principalmente se usan: los complejos ADN -
Liposoma.

15. El ADN plasmídico se asocia a vesículas formadas por
autoensamblaje de bicapas lipídicas, de esta manera se
transportan los genes mediado por lisosomas..

17. in vitro
Modelo de transferencia génica in vivo mediado por liposomas
catiónicos: introducción del gen que codifica el regulador
transmembrana de la fibrosis quística (CFTR)

19. Modelo de transferencia génica ex vivo: introducción del gen que codifica
el receptor de LDL en el tratamiento de la hipercolesterolemia familiar
monogénica.

22.  Oligonucleótidos antisentido
Son secuencias cortas de ácidos
nucleicos diseñadas para unirse a
secuencias especificas de ADN o
ARN. La unión de los
oligonucleótidos con un mARN
bloquea la traducción.
Se usa para inhibir la expresión de
genes de patologías. Sin embargo, su
corta vida media y la dificultad para
acceder al citoplasma y núcleo
celular ha limitado su aplicación
clínica.

23.  Reparación génica mediante Oligonucleótidos
Esta destinada a la reparación de genes alterados por una
mutación puntual conocida, con el fin de activar los mecanismos
celulares de reparación del ADN.

24.  Ribozimas
Son ARN´s catalíticos que
actúan como
endoribonucleasa secuencia
específica, para lo cual
utilizan unas Secuencias Guía
Internas que le permite unirse
a secuencias complementarias
de un determinado ARN

25.  Vector ideal
• Que pueda ser destinado con la mayor especificidad celular
posible a un órgano o tejido.
• Que proteja al ADN de posibles degradaciones enzimáticas
durante su transporte.
• Que facilite la entrega del gen terapéutico a la célula con una
elevada biodisponibilidad
• Que permita la expresión del gen con eficacia
• Que no sea reconocido por el sistema inmunitario ni
despierte respuestas inflamatorias.
• Que sea seguro con el paciente y su entorno.

26. Se basan en la deplección de subpoblaciones
celulares infectadas por virus (p.e. VIH) o linfocitos
T autoreactivos, mediante la administración directa
e ácidos nucleícos o genes. Indirectamente el
desarrollo de vacunas con terapia génica.

29. Un niño en una burbuja
David Vetter, nació con inmunodeficiencia severa combinada.
Las SCID son una serie de enfermedades genéticas,
extremadamente raras, que se parecen al sida. Los niños
afectados nacen aparentemente sanos, pero en un periodo de
unos cuantos meses desaparecen de su sangre los
anticuerpos protectores que obtuvieron de su madre durante
la gestación y son afectados por repetidos episodios de
infecciones poco comunes.
Siete años más tarde una nueva técnica, sería utilizada para
tratar a una pequeña niña, Ashanti, con la misma enfermedad
que David.

30. Ashanti David
 Más de una década después  En octubre de 1983, los
de iniciar su terapia génica, médicos le trasplantaron
se encuentra bien, y junto médula ósea de su hermana.
con ella otra docena de Al principio todo pareció ir
niños se han beneficiado de bien, pero en diciembre
la terapia génica para tratar desarrolló una infección y
la deficiencia de ADA. enfermó gravemente. Los
doctores le diagnosticaron
una infección incurable con
el virus de Epstein-Barr.
 David murió en enero de

31. El 17 de Septiembre de 1999, el joven Jesse Gelsinger, de 18
años de edad, falleció como resultado de su participación
voluntaria en un experimento de terapia genética,
convirtiéndose así en la primera víctima humana conocida de
esta tecnología.

32.  Altos costes de producción y conservación.
 Mas barato a largo plazo en comparación a terapias
convencionales.

33.  La transferencia de genes a células
germinales (óvulo y espermatozoide), que
nunca ha sido intentada en humanos, es
actualmente un tema controversial y
sumamente discutido por sus implicaciones
éticas, ya que cualquier cambio hecho en
estas células sería heredado a los
descendientes de esos pacientes,
diseminándose gradualmente al banco de
genes humanos.

34.  Revolución terapéutica.
 Agente biológicamente activo muy especifico a un
sitio determinado y a la vez con la posibilidad de
permanentes, transitorios o indecibles estados de
la expresión.