Artículo de Revisión

Virología |Volumen 16 - Número 3/2013

VIRUS Y TERAPIA GÉNICA

Ramón Alemany BonastreInstituto Catalán de Oncología (ICO)

Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL)Avenida Gran Vía 199. L’Hospitalet de Llobregat.

08907 Barcelona.

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Los resultados en el tratamiento de inmunodeficiencias, hemofilia B y deficiencia delipoproteína lipasa han consolidado a la terapia génica como una realidad clínica. Esteavance es consecuencia sobre todo de la mejora de los vectores derivados de virus usadospara transferir los genes terapéuticos a las células diana. Retrovirus, lentivirus y virusadenoasociados se han transformado en vehículos seguros que permiten la transferenciaeficiente a largo término de genes terapéuticos. En el tratamiento de cáncer avanzado, lanecesidad de modificar un elevado número de células tumorales diseminadas en múltiplesnódulos por el organismo y rodeadas de un denso estroma, ha promovido el uso devectores de replicación selectiva en tumores llamados «oncolíticos».Algunos de estos virusoncolíticos se hallan en ensayos clínicos avanzados (fase III) o incluso se comercializan.

� Resumen

� Summary

Recent results in the treatment of immunodeficiencies, hemophilia B, and lipoprotein lipase deficiency haveconsolidated gene therapy as a clinical reality. Improved virus-based vectors used to transfer therapeutic genes totarget cells are the major contributors to this progress. Retroviruses, lentiviruses and adeno-associated viruses havebecome safe vehicles that allow efficient long-term gene transfer. For the treatment of advanced cancer, therequirement to modify a large number of tumour cells disseminated in multiple nodules throughout the body andsurrounded by a dense stroma, has prompted the use of vectors that replicate selectively in tumour cells named«oncolytic». Several oncolytic viruses are in phase III clinical trials or even have reached the market.

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IntroducciónLa terapia génica es ya una realidad clínica. Como cualquier otra estrategia terapéutica ha sufridoaltibajos durante un periodo de maduración de aproximadamente dos décadas, pero la llegada almercado de Glybera® ha marcado un hito incuestionable de su madurez[6]. Un producto por el quese prevé pagar más de un millón de euros por una sola inyección ha de aportar mucho valor. El valorterapéutico de los genes correctos para reemplazar a los genes defectuosos no ha variado mucho.Pero más allá de este concepto fundamental, lo que ha permitido el éxito terapéutico ha sido elavance en vectorología. Los virus que se han conseguido transformar en formidables herramientasde transferencia génica son los verdaderos protagonistas de la terapia génica [Figura 1]. Aunque el

campo de la virología fundamen-tal pudiese entender la transfor-mación de un virus en una meraherramienta como algo secunda-rio, la terapia génica también haaportado mucho valor a la virolo-gía. Los lentivirus y los virus ade-noasociados han adquirido unpapel predominante en la trans-ferencia génica ex vivo o in vivo,respectivamente, para tratar en-fermedades genéticas. Son estosdos tipos de vectores los que hanmarcado el éxito de la terapia gé-nica. Sin embargo, dada la preva-lencia y morbilidad del cáncer, noes de extrañar que la mayoría degenes, vectores, estrategias y en-sayos clínicos se hayan probado

en el tratamiento del cáncer, conresultados todavía muy cuestiona-bles. En 1996 se aprobó en Chinael vector adenoviral que trans-fiere p53 a tumores, y más de16.000 pacientes se han tratadocon este vector. Sin embargo, elbeneficio clínico relativo al costeeconómico no ha sido suficiente-mente alto como para extendersu uso a otros países. Después deconstatar una clara ineficienciapara llegar a todas las células deltumor, e incluso de afectar cola-teralmente a una mayoría de ellasusando genes activadores de pro-drogas citotóxicas, solo la inmu-noterapia con genes inmunoesti-muladores parece una opción

terapéutica razonable. Esta mismalimitación ha promovido el usode virus y vectores virales capacesde replicarse selectivamente enlas células tumorales destruyén-dolas, por lo que reciben el nom-bre de virus oncolíticos. Esta es-trategia terapéutica rescata elcentenario concepto de usar losvirus como agentes antitumora-les, la viroterapia del cáncer.Aunque existen virus con un tro-pismo natural hacia las células tu-morales, los protagonistas de estarenovada viroterapia son los virusmodificados genéticamente paraentrar y replicarse solo en la célu-las tumorales, armados con genesque ayudan a su dispersión a tra-

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VECTOR / VIRUS ENFERMEDAD TRANSGÉN RESULTADOS FASE DE DESARROLLO

Retrovirus(gamma)

Inmunodeficiencia SCID-XSubunidad gamma delreceptor de la IL2

Restablecimiento estable deun sistema inmune funcionalen 17 de 20 pacientes.

Aparición de leucemias pormutagénesis insercional en5 de los 20 pacientes

Tratamiento experimentalrecomendable para pacientes

sin donantes.Futuros vectores inactivables

(SIN) o lentivirales

Inmunodeficiencia por faltade adenosina desaminasa

(ADA)

adenosinadesaminasa

adenosina desaminasa

Tratamiento experimentalrecomendable para pacientes

sin donantes.Futuros vectores inactivables

(SIN) o lentivirales

AdenoasociadoAAV8-FIX Hemofilia B

Factor IX decoagulación

Terapia sustitutiva de la tera-pia con proteína recombi-nante en 4 de 6 pacientes.Sin efectos adversos

Tratamiento experimental

AdenoasociadoAAV1-LPLs447x(Glybera®)

Deficiencia delipoproteína lipasa (LPLD) lipoproteína lipasa

Terapéutico en 27 pacientestratados

Comercialización en Europaprevista a finales de 2013

Adenovirus p53(Gendicine®)

Tumores sólidos, sobre todode cabeza y cuello p53

Inyección intratumoral repe-tida en combinación con qui-mioterapia genera beneficio

clínico cuestionable

Comercializado en Chinadesde 2003

AdenovirusOncorine®

(H-101)

Tumores sólidos, sobretodo de cabeza y cuello

Virus oncolíticodelecionado en E1B-

55K

Inyección intratumoral repe-tida en combinación con qui-mioterapia aumenta la tasade respuestas objetivas (par-ciales normalmente) del 40%

al 78%.

Comercializado en Chinadesde 2005

Herpes simplexOncoVEXGM-CSF

Melanoma

Virus oncolítico queexpresaGM-SCF

Inyección intratumoral repe-tida induce respuesta com-pletas en el 26% de pacien-tes (ensayo clínico fase II)

Ensayos clínicos fase III

Vaccinia virusJX-594

(Pexa-Vec)Carcinomahepatocelular

Virus oncolítico queexpresaGM-SCF

Inyección intratumoral repe-tida induce respuestad par-ciales en el 58% de pacien-tes (ensayo clínico fase II)

Ensayos clínicos fase III

Figura 1. Vectores de terapia génica y viroterapia en fases de desarrollo más avanzadas.

vés del denso estroma intratumo-ral y que activan respuestas inmu-nes contra antígenos tumorales.Este artículo pretende revisar elestado actual de la terapia génicay de sus vectores protagonistas.

Terapia génica deenfermedades gené-ticas distintas al cáncerUna enfermedad genética no ma-ligna puede tratarse con éxito aun-que la eficiencia de corrección gé-nica sea modesta. Por ejemplo,insertando el gen correcto en un nú-mero de células hepáticas o muscula-res suficientes para secretar factor IXde coagulación a un 5 % del nivelnormal es suficiente para curar la he-mofilia B. Sin embargo, para la tera-pia de enfermedades distintas al cán-cer, un requisito más importante queel número de células modificadas esla permanencia estable del gen co-rrecto en el organismo genética-mente modificado.

Retrovirus e inmunodefi-ciencias primariasLos retrovirus son virus de ARNque se retrotranscriben o copian aADN para integrarse como provirusen el genoma de las células que in-fectan. Por ello, desde el inicio de laterapia génica se reconoció a los re-trovirus como vectores idóneos parainsertar genes en el genoma demodo estable o permanente. La cáp-side proteica del retrovirus quedarecubierta de una bicapa lipídica demembrana celular que adquiere du-rante el proceso de gemación o sa-lida de la célula infectada. En dichaenvuelta se inserta la proteína viralEnv que determina la unión al re-ceptor celular del virus. El genomadel virus tiene unas repeticiones ter-minales (LTR) y una señal de en-capsidación «Psi» que son los úni-cos elementos que se mantienen enel vector. El resto de genes virales(gag, pol, env) pueden substituirsepor genes terapéuticos y se han deproveer desde moléculas de ADN

distintas al propio vector (comple-mentación en trans) durante la pro-ducción del vector en células llama-das «empaquetadoras». El tamañodel ADN exógeno (transgén) puedellegar hasta 11 kb. El propio LTRactúa de activador transcripcional(promotor), por lo que no es necesa-rio insertar promotores para activarla expresión del transgén. La elimi-nación de todos los genes virales enel vector es sumamente importantepara evitar un rechazo de las célulasmodificadas genéticamente (trans-ducidas) por el sistema inmune.Existen varios tipos de retrovirus,pero los más utilizados en terapiagénica derivan del virus de la leuce-mia murina (Moloney LeukemiaVirus, MLV, género Gammaretrovi-rus) y los derivados del virus de lainmunodeficiencia humana tipo 1(HIV-1, género Lentivirus, causantedel sida). Estos últimos presentan laparticularidad de no necesitar divi-sión celular para su integración y,por ello, resultan más útiles cuandola célula diana a modificar no sehalla en un estado activo de divi-sión. En general, los retrovirus semodifican de modo que la proteínade la envuelta (Env) se sustituye porla glicoproteína G de la envuelta deotros virus con envuelta lipídica,como el virus de la estomatitis vesi-cular VSV (un rhabdovirus de am-plio rango de infectividad), para au-mentar su capacidad de transferirgenes. Dichos retrovirus se denomi-nan pseudotipados.

Clínicamente, los retrovirus han re-sultado particularmente útiles en eltratamiento de inmunodeficienciasprimarias, es decir, causadas por de-fectos genéticos de las células germi-nales del sistema inmune[2]. Este tipode enfermedades se tratan, normal-mente, con transplantes de célulasmadre hematopoyéticas (HematopoieticStem Cells, HSC, caracterizadas porexpresar el marcador CD34) de do-nantes sanos con un antígeno leuco-citario humano (HLA) compatible(transplante heterólogo o alogénico)para minimizar el rechazo o la reac-ción de dichas células contra elhuésped. Pero, en ausencia de do-nantes compatibles, la inserción deuna copia correcta del gen defec-tuoso en las células madre propias oautólogas es una alternativa. LasHSC se pueden aislar, cultivar e in-fectar con vectores (transducir) re-trovirales in vitro y, para algunas in-munodeficiencias, aquellas quereciben el gen correcto tienen unaventaja selectiva en el huésped y suproporción aumenta hasta repoblartodo el sistema hematopoyético.Para facilitar este repoblamiento, elpaciente se acondiciona tratándolocon un agente mieloablativo quevacía su sistema hematopoyético(busulfán o melfalán), antes de la in-fusión de las HSC modificadas. Unade las enfermedades tratadas ha sidola inmunodeficiencia combinadagrave tipo X (SCID-X), causada porfalta del receptor de citoquinas γc.Así, 17 de los 20 pacientes deSCID-X tratados entre 1999 y 2006por los grupos de Marina Cavazzana-Calvo y Alain Fischer en París, y deAdrian Trasher en Londres, han ge-nerado un sistema inmune compe-tente, sobre todo en lo que se refierea células T (las NK y linfocitos B nose transdujeron pero la ausencia delreceptor γc en ellas parece muy tole-rable clínicamente). Sin embargo,en cinco de esos 20 niños con SCID-Xla inserción del vector gammaretro-viral cerca de un protooncogén (elLMO-2 en cuatro casos) generó unaleucemia de células T que en un caso

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Para la terapia deenfermedades distintas alcáncer, un requisito másimportante que elnúmero de célulasmodificadas es la perma-nencia estable del gencorrecto en el organis-mo genéticamentemodificado.

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fue fatal por no responder a la qui-mioterapia. Este grave efecto adversoha propiciado ensayos clínicos convectores retrovirales autoinactiva-bles (SIN, self-inactivating) caracteri-zados por eliminar las secuencias ac-tivadoras de la transcripcion(enhancers) de sus LTRs.

Otra inmunodeficiencia que ha sidotratada con vectores gammaretrovi-rales es la deficiencia en adenosinadesaminasa (ADA). Sin esta enzima,presente en todas las células, los pro-ductos de degradación de las purinasresultan tóxicos y causan defectosneurológicos y pulmonares, perosobre todo hematopoyéticos. LaADA se puede administrar comoproteína recombinante, pero en mu-chos casos su efecto terapéutico es li-mitado y transitorio. Desde el año2000 se han tratado 40 pacientes deADA con HSC modificadas convectores gammaretrovirales que ex-presan ADA, principalmente por losgrupos de Claudio Bordignon enMilán y Adrian Trasher en Londres.Las HSC modificadas también pre-sentan ventaja selectiva en el hués-ped y repueblan el sistema hemato-poyético si el paciente se preacondiciona adecuadamente. Además,las HSC corregidas son suficientespara desintoxicar sistémicamente alhuésped de los metabolitos de puri-nas. El resultado es que, actual-mente, todos y cada uno de los 40pacientes de ADA tratados con elvector gammaretroviral continúanvivos, y 29 de ellos ya no necesitanADA recombinante. Aunque el pa-trón de inserción del retrovirus (mu-tagénesis insercional) fue similar alhallado en los pacientes de SCID-X,en los pacientes de ADA no se hanproducido leucemias, lo que indicaque otros factores además del retro-virus contribuyeron a las leucemiasen SCID-X. Aun así, el uso clínicofuturo considera el uso de gammare-trovirus SIN para aumentar su segu-ridad. Los vectores gammaretrovira-les han generado leucemias tambiénen pacientes de síndrome deWiskott-Aldrich y mielodisplasias

en pacientes con granulomatosiscrónica, por lo que se han iniciadoensayos clinicos con gammaretrovi-rus SIN, lentivirus, y lentivirus SIN,que son menos genotóxicos.

Las ventajas de los vectoresbasados en virus adenoaso-ciadosLos gammaretrovirus y lentiviruspresentan el inconveniente de serinactivados rápidamente por el sis-tema del complemento en sangre.Por ello, su utilización in vivo ha sidoescasa. Existe otro virus con capaci-dad integrativa y de estructura sim-ple que puede producirse fácilmentecomo vector sin genes virales en ellaboratorio, el virus adenoasociado oAAV (Adenoassociated virus, familiaParvoviridae). El AAV es un virus nopatogénico de ADN de cadena sim-ple de 5 kb aproximadamente. Sucápside icosaédrica de 25 nm no estáenvuelta por ninguna membrana li-pídica. Como el retrovirus, su ge-noma presenta unas terminacionesrepetidas (ITRs, inverted terminalrepeats) y una señal de empaqueta-miento, que son los únicos elemen-tos necesarios para la replicación yencapsidación del propio genoma(en cis). El resto de genes del AAV(rep y cap) se pueden proveer desdeotras moléculas de ADN no viral (entrans) como plásmidos de origen bac-teriano introducidos en el momentoque se desea producir el vector AAV.Además el AAV presenta la particu-laridad de que no es autónomo, esdecir, no puede replicarse sin la cola-boración de genes de otros viruscomo el adenovirus o el virus delherpes simple. Así, para la produc-ción de un vector AAV en una cé-lula (llamada empaquetadora) ha derecibir simultáneamente un plás-mido con un vector AAV (formadopor un cassette de expresión del genterapéutico flanqueado por la señalde empaquetamiento y los ITRs delAAV) y otros plásmidos con losgenes rep y cap del AAV y los genesapropiados del adenovirus. El AAVse integra en un sitio específico del

cromosoma 19 humano sin causargenotoxicidad, pero esta integraciónrequiere la presencia de rep por loque los vectores AAV permanecenepisomales o se integran al azar en elgenoma nuclear y mitocondrial[4].Existen muchos serotipos de AAVque usan distintos receptores celula-res y, por tanto, presentan distintotropismo tisular. Por ejemplo, elAAV8 es el serotipo que transducemejor el hígado. Para aprovechareste tropismo se pueden obtener vec-tores del serotipo deseado, o bien unvector híbrido usando las proteínasde la cápside de un serotipo y el restodel serotipo más utilizado, el AAV2.

El AAV se ha mostrado muy efectivopara la terapia génica in vivo de lahemofilia B causada por un defectoen el gen del factor IX de coagula-ción[3]. En seis pacientes tratados,una sola inyección endovenosa deun vector AAV8 que transporta elgen del factor IX regulado por unpromotor específico de hígado, haproducido un nivel estable (actual-mente aproximadamente tres años)en sangre de FIX, equivalente al 1-6 % de su nivel normal. Este nivelha permitido abandonar (a cuatropacientes) o reducir (a dos pacien-tes) la terapia proteica con FIX re-combinante, cuyo coste medio anuales de 200.000 euros. El vector usadopresenta el promotor y FIX repetidoen dirección inversa, de manera queel genoma de cadena simple se puedeplegar sobre sí mismo por autocom-plementariedad (self-complementary,scAAV) y, por tanto, no depende dela síntesis de una cadena comple-mentaria en la célula transducidapara iniciar la transcripción. Ademásse optimizó el uso de codones delFIX según su frecuencia en genes hu-manos transcritos. Se considera queestas tres propiedades del vectorAAV usado (serotipo 8, autocomple-mentariedad y optimización de co-dones) explican el éxito de la terapiaen comparación con un ensayo clí-nico anterior con AAV2-FIX. Ade-más, en el ensayo se excluyeron pa-

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cientes seropositivos para AAV8 conobjeto de evitar respuestas inmunescontra el vector y se aplicó inmuno-supresión (esteroides) en pacientestratados cuando se observó que losniveles de FIX bajaban y las trans-aminasas subían, lo que sugería unarespuesta inmune contra los hepato-citos transducidos. Mejorar el vectorcontribuirá a obtener niveles de ex-presión del transgén con menor dosisy, en consecuencia, con menor res-puesta inmune antivector. Por ejem-plo, actualmente se están mutandolos residuos de tirosina de su cápsidepara disminuir su degradación en elproteosoma de la célula transduciday, en consecuencia, la inducción decélulas T-citotóxicas específicas con-tra el vector. El AAV también se haaplicado en el tratamiento de pa-cientes con retinopatías en tres en-sayos clínicos. Aunque los datos su-gieren una cierta mejoría visual,están en marcha nuevos ensayos clí-nicos con vectores de serotipos máseficientes en transducción de la re-tina y con menor seroprevalencia.

El AAV también ha sido protago-nista como primer fármaco aprobadoen terapia génica de una enfermedadgenética distinta al cáncer. En no-viembre del 2012, el medicamentoGlybera® recibió la aprobación enEuropa para el tratamiento de la de-ficiencia de la lipoproteína lipasa(LPLD), una enzima que hidrolizatriglicéridos, y con una prevalenciade la enfermedad en la población deuno en un millón). Glybera® es unAAV2 con cápside de AAV1 (tro-pismo muscular) que contiene uncassette de expresión formado por elpromotor fuerte de citomegalovirus(CMV) y del gen LPL. Se inyectauna vez intramuscularmente en múl-tiples puntos de las piernas de los pa-cientes. Además, desde tres díasantes de la inyección hasta tres se-manas después, los pacientes se in-munosuprimen con ciclosporina ymicofenolato para evitar la respuestaa la cápside del vector. En 27 pacien-tes tratados en ensayos clínicos, la

trigliceridemia y la pancreatitis aso-ciada a la enfermedad se redujeronestablemente (más de tres años) . Seespera que su comercialización em-piece a finales del 2013 a un preciopor paciente de 1,2 millones deeuros. Este precio daría una indica-ción del valor de un fármaco que seadministra una sola vez para curardefinitivamente una enfermedadgrave o incluso letal para la que noexiste tratamiento.

Terapia génica del cáncerPor su prevalencia y gravedad, elcáncer ha sido la enfermedad mástratada con terapia génica. Puestoque en un cáncer se busca destruirlas células tumorales, la trasferenciaa largo término o estable no es im-perativa. Existen múltiples estrate-gias para la terapia génica del cáncer:suprimir oncogenes, expresar genessupresores tumorales, expresar genescitotóxicos o que activan prodrogas

citotóxicas, expresar genes antian-giogénicos, o expresar genes inmu-noestimuladores. Exceptuando estaúltima estrategia, en la cual el sis-tema inmune una vez activado eli-minaría las células tumorales, elresto de estrategias dependen de unaelevada eficiencia de transduccióndel tumor o de su vasculatura in vivo.Los vectores derivados de adenovirusson adecuados para transferir transi-toria pero eficientemente genes a cé-lulas epiteliales, de las que derivan lamayoría de tumores sólidos. Por elloel adenovirus es el vector más usadoen la terapia génica del cáncer.

Vectores adenovirales deprimera generaciónEl adenovirus (Ad) es un virus deADN lineal de cadena doble (apro-ximadamente 36 kb) sin envuelta li-pídica [Figura 2]. Como en los AAV,el genoma viral tiene repeticionesterminales invertidas que sirven paraanclar las proteínas que inician sureplicación. La cápside icosaédricadel adenovirus de 100 nm de diáme-tro contiene una proteína, la fibra,dispuesta en sus doce vértices amodo de antena, con la cual el virusse une al receptor de membrana parainiciar su entrada en la célula. Exis-ten más de 50 serotipos de adenovi-rus humanos clasificados en cincogrupos (A a E) según su homología.El serotipo más usado en terapia gé-

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En noviembre del2012, el medicamentoGlybera® recibió laaprobación en Europapara el tratamiento de ladeficiencia de la lipo-proteína lipasa (LPLD)

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Figura 2. Estructura del virión de adenovirus. La cápside está formada porproteínas compuestas por la unión de polipéptidos a los que se asignannumerales romanos; en su interior se empaqueta el genoma viral (del libroVirus patógenos, Editorial Hélice).

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nica es el Ad5, cuya fibra se une a laproteína celular de adhesión CAR(Coxsackie-Adenovirus Receptor). Enocasiones la fibra del Ad5 se ha re-emplazado por los serotipos 3 y 35,que se unen respectivamente al re-ceptor CD46 o a la desmogleína 2,cuya expresión es elevada en tumo-res. Estos vectores híbridos se llamanpseudotipados o quiméricos. Despuésde la interacción con el receptor, lacápside se internaliza en un endo-soma, se transporta hasta la mem-brana nuclear y el ADN viral pasa alnúcleo a través de los poros nuclea-res. En el núcleo se inicia la trans-cripción de los genes tempranos(early) E1A y E1B que, por corte yempalme diferencial, producen va-rios ARN maduros y proteínas. Lasproteínas de E1A activan la trans-cripción de otros genes tempranos(E2 a E4) y secuestran la proteínacelular pRB que controla el ciclo ce-lular. Con ello se activa la fase S delciclo celular. La proteína E1B-55Ksecuestra la proteína celular p53 y laE1B-19K es homóloga a la proteínacelular Bcl2, con lo que la acciónconjunta de estas dos proteínas vira-les evita la apoptosis. Las proteínasde E2 producen la polimerasa y otrasproteínas necesarias para replicar elADN viral. Una vez el ADN viral seha replicado, se activa la expresióndel promotor tardío principal (MLP,Major Late Promoter). El MLP generaun largo transcrito de ARN que, porcorte y empalme diferencial, pro-duce todas las proteínas estructuralesdel virus. Estas regresan al núcleopara formar cápsides que incorporanel ADN viral en su interior usandouna señal de empaquetamiento ad-yacente al ITR izquierdo.

Puesto que los genes E1A y E1B con-trolan la activación del resto de genesvirales y el ciclo celular, son estos losque se substituyen por cassettes de ex-presión de transgenes para generarvectores llamados de primera genera-ción. En teoría, un vector de primerageneración solo conduce a la expre-sión de genes virales y la replicación

del vector si se aportan en trans losgenes E1 sustituidos. Para ello, seusan unas líneas celulares empaque-tadoras que expresan dichos genes.Vectores de primera generación por-tadores de cassettes de expresión delgen supresor tumoral p53 [Figura 3] odel gen de la timidina quinasa son losque han alcanzado una mayor aplica-ción clínica.

En el 2003 se aprobó en China el usode un vector de primera generaciónque expresa p53 llamado Gendi-cine® para el tratamiento por inyec-ción directa intratumoral de tumoresde cabeza y cuello. De este modo,Gendicine® fue el primer productocomercial de terapia génica: se com-bina con radioterapia y parece gene-rar un cierto beneficio clínico au-mentando un 10 % las posibilidadesde supervivencia a los tres años (68a 78 %). Mientras que en EE.UU. yEuropa el coste-beneficio no justi-ficó su aprobación, en China, el usode Gendicine® se ha extendido aotros tumores aunque sin indicación(off-label), vías de administración ycombinaciones con radio y quimio-terapia, y se estima que se han tra-tado más de 16.000 pacientes.

El gen de la timidina kinasa (TK)del virus de herpes simple fosforila la

prodroga antiherpética ganciclovir yla convierte en tóxica para célulasen división. Esta estrategia de terapiagénica del cáncer se denomina «sui-cida». Un adenovirus de primera ge-neración con el gen TK y llamadoCerepro® completó estudios clínicosde fase III para el tratamiento delglioblastoma. El virus se inyectabaen la cavidad quirúrgica después deextirpar el tumor cerebral; a pesar deciertos resultados positivos, la rela-ción coste-beneficio no justificó suaprobación.

La baja eficacia de la terapia génicacontra el cáncer en general se haatribuido a que el vector alcanza aun número insuficiente de célulastumorales. Esta limitación ha pro-movido el uso de vectores capaces demultiplicarse en las células tumora-les, expandiéndose y lisando eltumor. Estos vectores se denominan«competentes en replicación» y, porsu acción lítica del tumor, se desig-nan como «oncolíticos». Estricta-mente, si el virus competente en re-plicación no transporta genes novirales, no se puede denominar vec-tor y su uso no se consideraría comoterapia génica del cáncer sino comoterapia vírica o viroterapia.

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Artículo de revisión: Virus y terapia génica

Figura 3. Esquema de la utilización y efectos de adenovirus empleadosen terapia génica del cáncer. Se representa un adenovirus E1– al que se hainsertado el gen supresor p53: la infección de células normales no tieneefecto significativo, pero en células tumorales, y especialmente con ausenciade p53 funcional, se detiene la replicación celular o incluso se produceapoptosis (del libro Virus patógenos, Editorial Hélice).

Viroterapia del cáncer

El uso de virus para tratar el cáncer seinició con el aislamiento de los pri-meros virus hace aproximadamenteun siglo[5]. El uso indiscriminado demuchos tipos de virus llevó a la con-clusión de que los virus pueden cau-sar regresiones tumorales parciales ytransitorias. Los virus de ARN sensi-bles a interferón, como el reovirus,presentan un tropismo natural hacialas células tumorales, ya que estas sonmás resistentes a la inhibición de latraducción proteica causada por el in-terferón. El reovirus se halla actual-mente en ensayos clínicos de fase IIIpara el tratamiento de tumores de ca-beza y cuello. Sin embargo, la inge-niería genética ha permitido diseñarvirus con tropismo tumoral e insertaren ellos genes no virales para generarvectores oncolíticos[1]. Por ejemplo,delecionando la proteína adenoviralencargada de bloquear a la p53 paraevitar la respuesta apoptótica celularfrente al virus, se consigue un tro-pismo hacia células tumorales que ca-recen de p53 [Figura 4]. Así, un viruscon esta deleción (H101 u Onco-rine®) se comercializa en Chinadesde el 2005 para el tratamiento detumores de cabeza y cuello por admi-nistración intratumoral. En EE.UU.,

los vectores oncolíticos clínicamentemás avanzados (ensayos clínicos faseIII) son un herpesvirus (Oncovex-GMCSF) y un virus vaccinia (JennerexJX-594 o Pexa-Vec). Ambos se carac-terizan por expresar el gen del factorestimulante de colonias de granulo-citos y monocitos (GM-SCF) parainducir una respuesta inmune antitu-moral. Exceptuando las leucemias, enque la accesibilidad del tumor por víaendovenosa es alta, en el caso de tu-mores sólidos diseminados es muy di-fícil conseguir que el virus adminis-trado alcance todos los nódulostumorales. Además, incluso utili-

zando virus o vectores replicativos, ladiseminación intratumoral es inefi-ciente dadas las barreras de miofibro-blastos y matriz extracelular que for-man el estroma tumoral. Por ello laviroterapia busca inhibir el ambienteinmunosupresor intratumoral parainducir respuestas inmunes antitumo-rales. El sistema inmune es capaz deeliminar el virus oncolítico intratu-moral, así que el reto reside en conse-guir que, a la vez que se activa unarespuesta inmune frente a antígenostumorales, dicha respuesta sea eficazincluso en tumores a los que no hallegado el virus.

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Figura 4. Esquema de adenovirus de replicación selectiva. Adenovirusdeficientes en regiones relacionadas con la proteína celular p53 o con laproteína del gen de retinoblastoma (Rb) no pueden replicarse en célulasnormales; mientras que en las tumorales, con alteraciones en p53 o Rb, sereplican y las pueden matar (del libro Virus patógenos, Editorial Hélice).

� ralemany@iconcologia.net

Ramón Alemany realizó su tesis en el Instituto Municipal de Investigación Médica de Barcelona. En1994 inició sus estudios posdoctorales en terapia génica del cáncer con vectores adenovirales en el MDAnderson de Houston, EE.UU. En 1996 se trasladó a Baxter-Healthcare, Illinois, EE.UU., para trabajar en eldiseño de adenovirus oncolíticos, trabajo que prosiguió en la Universidad de Alabama en Birmingham.Desde el año 2001 dirige un grupo de investigación en viroterapia del cáncer en el Instituto Catalán de

Oncología de Barcelona. Es autor de un centenar de artículos científicos, editor de varias revistascientíficas y cofundador de VCN Biosciences.

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REFERENCIAS