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Vector híbrido de adenovirus-alfavirus / Semliki
La terapia génica ha surgido recientemente como una alternativa prometedora para el tratamiento de diferentes enfermedades, incluyendo el cáncer. El objetivo de este tipo de terapia es la transferencia de genes terapéuticos a las células del tumor con objeto de promover su eliminación mediante toxicidad local o a través de la estimulación de respuestas inmunes antitumorales. En este último caso cabe destacar el uso del gen de la interleucina-12 (IL-12), que ha mostrado una gran eficacia en la eliminación de diferentes tipos de tumores en modelos animales. Para conseguir transferir genes de interés a las células del tumor es necesario la utilización de vectores capaces de llevar el material genético a dichas células. Los vectores usados más habitualmente se basan en virus modificados genéticamente para portar los genes deseados e incluyen vectores basados en adenovirus, retrovirus, o alfavirus, como es el caso del virus del Bosque de Semliki (SFV). Cada uno de estos vectores presentan ventajas e inconvenientes para ser usados en la terapia del cáncer. Así, los vectores adenovirales son vectores de ADN que presentan una alta capacidad de clonaje y una predilección para infectar el tejido hepático, incluyendo células de hepatocarcinoma (HCC). Sin embargo ensayos clínicos realizados con un adenovirus que expresaba el gen de IL-12 en pacientes que portaban tumores de hígado, pancreas o colon solo tuvieron una eficacia limitada. Los vectores alfavirales, como SFV, son vectores de ARN autorreplicativo que se caracterizan por sus elevados niveles de expresión y por la inducción de apoptosis en las células que infectan. Esta última característica permite potenciar el efecto inmunoestimulador de la IL-12, pues las células infectadas liberan al morir antígenos tumorales que pueden ser captados por células presentadoras de antígeno, favoreciendo la respuesta inmune antitumoral. Los vectores de SFV han mostrado una alta eficacia antitumoral en diferentes modelos animales de tumores de hígado y colon.
La expresión de IL-12 a partir de los vectores mencionados es beneficiosa en el entorno tumoral, pero niveles elevados de esta citocina fuera del tumor pueden producir toxicidad mediada por la inducción de interferon-g. Por este motivo sería muy ventajoso disponer de vectores capaces de expresar IL-12 u otros transgenes específicamente en el tumor.
Con este propósito se ha desarrollado un nuevo vector viral capaz de expresar IL-12 específicamente en HCC y que al mismo tiempo combina las principales ventajas de los vectores de adenovirus y SFV, permitiendo alta infectividad de células hepáticas y altos niveles de expresión e inducción de apoptosis en dichas células. Este nuevo vector se basa en un adenovirus de tercera generación desprovisto de todos los genes virales y que porta la secuencia de un replicón de SFV bajo el control transcripcional del promotor de alfa-fetoproteína (AFP), específico de células de HCC. En este vector híbrido el transgén (IL-12) se encuentra incluido dentro del replicón alfaviral por lo que es necesaria la transcripción y replicación del ARN de SFV para que se pueda expresar. El vector de adenovirus-SFV se puede empaquetar en partículas virales utilizando un adenovirus “helper” por lo que su infectividad es idéntica a la de vectores adenovirales. Sin embargo, la transcripción y replicación del vector de SFV contenido en este vector solo tendrá lugar en células en las que el promotor AFP sea activo, es decir en células de HCC, por lo que la expresión del transgén y la apoptosis quedará restringida a éstas células, reduciendo de esta forma su posible toxicidad. Hasta el momento se han construido vectores híbridos de adenovirus-SFV que expresan IL-12 o el gen marcador LacZ mostrando en ambos casos una alta especificidad de expresión y de inducción de apoptosis en células de HCC tanto in vitro como in vivo. Asimismo el vector híbrido adenovirus-SFV-IL-12 ha mostrado una alta eficiencia antitumoral en un modelo ortotópico de HCC en rata. Esta eficiencia, que ha sido similar a la obtenida con un vector convencional de SFV-IL-12, ha ido acompañada por una total ausencia de toxicidad hepática, probablemente debido a su alta especificidad por las células del tumor.
Este nuevo tipo de vector híbrido podría ser utilizado para el tratamiento específico de otros tipos de tumores mediante la sustitución del promotor de AFP por otro promotor tumoral, constituyendo una herramienta potente y muy segura para la terapia del cáncer.
La figura muestra la estructura del vector híbrido de adenovirus-SFV (A) incluyendo las secuencias invertidas terminales (ITR), ADN de relleno (HPRT y C346), promotor AFP y un vector de SFV que contiene el gen IL.-12 bajo el control de promotor subgenómico viral (Pr sg). En la parte B se presentan los dos posibles escenarios de infección con el vector híbrido. A la izquierda células que no son de HCC o no expresan AFP, donde el vector puede infectar pero no hay transcripción del replicón de SFV, y a la deracha células de HCC que pueden ser infectadas y en las que el ARN de SFV es transcrito dando lugar a la producción de IL-12 y apoptosis.
