CURACIÓN DE DIABETES MELLITUS TIPO I CON TERAPIA GÉNICA

 

 

 

Palabras claves: diabetes mellitus tipo I, terapia génica.

 

La cura de la diabetes ha sido buscada incesantemente a través de diferentes estrategias incluyendo transplantes de islotes pancreáticos, regeneración de células y terapia génica de insulina. Sin embargo, remisión permanente para diabetes tipo I no ha sido satisfactoriamente obtenida.

El desarrollo de diabetes tipo I se produce por la destrucción casi total de las células pancreáticas productoras de insulina por medio de una respuesta autoinmune específica. La terapia estándar con insulina no puede mantener la glucemia en un rango relativamente estrecho como ocurre en presencia de células pancreáticas normales.

Hyun Chul Lee y col. utilizaron virus adeno-asociado recombinante (rAAV) que expresan un análogo de insulina de simple cadena (SIA), el cuál posee actividad biológica de insulina sin conversión enzimática, bajo el control de una piruvato kinasa tipo-L (LPK) hepatocito-específica, que regula la expresión de SIA en respuesta a los niveles de glucosa sanguínea.

Demostraron que la SIA producida desde la construcción del gen rAAV-LPK-SIA causa remisión de la diabetes en ratas diabéticas inducidas con estreptozotocina (STZ) y diabetes autoinmune por un tiempo prolongado sin aparentes efectos colaterales. Esta nueva terapia génica con SIA, puede tener un potencial valor terapéutico para la curación de diabetes autoinmune en humanos.

 

Primero, generaron SIA por reemplazo de 35 residuos en el péptido C, formando un heptapéptido, producido luego en forma recombinante en Escherichia coli, identificaron el receptor in vitro de unión y actividad de captación de glucosa, y el efecto hipoglucémico in vivo del SIA, que fue sustancialmente más grande que la pro-insulina pero levemente menor que la insulina, indicando que la actividad biológica del SIA es comparable con la insulina.

En un segundo paso, construyeron un plásmido recombinante, pLPK-SIA por clonación del gen del SIA. Se adicionó una secuencia de la albúmina al gen del SIA, para facilitar la secreción del SIA desde los hepatocitos. Se administró pLPK-SIA en la vena portal de ratas diabéticas inducida por STZ, y encontraron que los niveles de glucemia disminuyeron gradualmente hasta el 5to día después de la administración, manteniéndose normoglucémicos por 4 días más, y posteriormente se elevó nuevamente la glucemia hasta 500 mg/dl en el día 14 después del tratamiento.

En contraste las ratas diabéticas inducidas por STZ, tratadas con pSIA sin LPK se mantuvieron hiperglucémicas. Después de la administración del plásmido, el DNA del pSIA fue detectado solo en los hepatocitos, mientras que el RNAm del SIA fue expresado únicamente en ratas tratadas con pLPK-SIA.

En tercer lugar, intentaron prolongar la corta vida media del ADN transferido utilizando rAAV, conteniendo el promotor LPK-SIA (rAAV-LPK-SIA), que fue administrado en ratas diabéticas, encontrando una disminución gradual de la glucemia, alcanzando la normoglucemia en 1 semana, manteniéndose la misma por más de 8 meses. Dosis bajas fueron insuficiente para producir remisión completa y altas dosis no generó hipoglucemia.

Al examinar el DNA de los hepatocitos, se encontró el DNA rAAV-LPK-SIA integrado al cromosoma del mismo a las 25 semanas después del tratamiento. El examen histológico no demostró daño hepatocítico y no se alteraron las enzimas hepáticas.

Estos resultados indican que el tratamiento de ratas diabéticas con rAAV-LPK-SIA, producen remisión de la diabetes sin cambios aparentes en las células hepáticas infectadas y sin efectos adversos.

Las pruebas de tolerancia a la carga de glucosa fueron similares a las ratas no diabéticas, con tiempo de recuperación levemente más lento en ratas tratadas con rAAV-LPK-SIA

Las ratas diabéticas no obesas (NOD) tratadas con rAAV-LPK-SIA normalizaron la glucemia después de 7 días del tratamiento manteniéndose el estado euglucémico por más de 5 meses. En contraste, las ratas NOD que fueron tratadas con rAAV-SIA (sin el promotor LPK) permanecieron hiperglucémicas y murieron en 3 semanas.

Anticuerpos anti-SIA no fueron detectados en los 5 meses después del tratamiento

 

Comentario:

Estos resultados indican que el tratamiento de ratas diabéticas con rAAV-LPK-SIA, producen remisión de la diabetes mellitus tipo I, sin cambios aparentes en las células hepáticas infectadas y sin efectos adversos.

Estos resultados prometedores de terapia génica en ratas, abre un gran espectro de nuevas posibilidades curativas para esta y otras enfermedades.

 

 

Bibliografía:

1.      Lee HC, Kim SJ, Kim KS, Shin HC, Yoon JW. Remission in models of type 1 diabetes by gene therapy using a single-chain insulin analogue. Nature 2000 Nov 23;408(6811):483-8 [Resumen]

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