Una teràpia gènica per a l’adrenoleucodistròfia

Teràpia cel·lular i molecular: L’adrenoleucodistròfia (ALD) és una malaltia cerebral de curs degeneratiu que comença a manifestar-se en infants de 6-8 anys com un deteriorament de les funcions cognitives. Encara que el curs de la malaltia pot ser variable, la majoria dels afectats es mor abans de l’adolescència, sovint després d’haver passat per un període d’estat vegetatiu. Quan la malaltia fou descrita, el 1923, hom centrà l’atenció en les alteracions del sistema adrenal, i d’ací el nom. No obstant això, la base d’aquesta malaltia és neurològica i consisteix en una pèrdua de les beines de mielina de les neurones que garanteixen la transmissió dels impulsos nerviosos. El fet que la malaltia es presentés exclusivament en individus del sexe masculí i, de vegades, amb antecedents familiars en germans més grans o en oncles materns, va fer que s’identifiqués com una malaltia hereditària lligada al cromosoma X. La recerca genètica i bioquímica en aquesta malaltia va fer possible, successivament, la caracterització metabòlica de la malaltia (acumulació d’àcids grassos de cadena molt llarga en els teixits), i la identificació del gen (ABCD1) i de la proteïna responsables (ALD). El transplantament de moll de l’os (és a dir, de cèl·lules hematopoiètiques o precursores de les cèl·lules sanguínies) pot aturar la progressió de la malaltia, ja que els nous leucòcits que en resulten són capaços de degradar els àcids grassos de cadena molt llarga. Però el transplantament de moll de l’os ofereix les limitacions pròpies de tot transplantament al·logènic: dificultat per trobar donadors compatibles, rebuig, necessitat de tractament immunosupressor, necessitat de retransplantaments, etc. Una alternativa seria l’autotransplantament de cèl·lules hematopoiètiques del propi pacient que hagin estat modificades genèticament per tal que incorporin una còpia funcional del gen ABCD1. En el darrer número de Science, es presenten els resultats preliminars d’aquesta estratègia en dos pacients pels quals no s’havia pogut trobar donadors compatibles.

El gen ABCD1, la proteïna ALD, l’acumulació d’AGCML i la desmielinització

Gràcies a la recerca realitzada durant llargues dècades en famílies que havien vist emmalaltir i morir d’adrenoleucodistròfia un o més dels seus membres masculins, hom disposa d’un coneixement de les bases neurològiques, genètiques i bioquímiques de la malaltia. Foren aquestes recerques les que orientaren la possibilitat d’un tractament basat en el transplantament de moll de l’os.

Els transportadors ABC (ATP-binding cassette) són proteïnes de membrana implicades en el trànsit a través de les membranes biològiques (citoplasmàtiques i intracel·lulars) de tota una varietat de metabolits. Concretament, el transportador afectat en l’adrenoleucodistròfia rep la denominació d’ABCD1. La proteïna ABCD1 (o proteïna ALD) es troba en les membranes dels peroxisomes, uns orgànuls intracel·lulars especialitzats en diverses funcions detoxificadores, i que trobem en els més diversos tipus cel·lulars. ABCD1 és cabdal justament perquè és el transportador que capta àcids grassos de cadena molt llarga (AGCML) del citoplasma i els introdueix en l’interior dels peroxisomes, on seran metabolitzats.

El gen ABCD1 es troba en el braç llarg del cromosoma X, concretament en la regió Xq28. En les persones de sexe masculí-XY, només hi ha una còpia d’aquest gen. En les persones de sexe femení-XX, hi ha dues còpies. Si una dona porta una mutació en una d’aquestes còpies no patirà l’adrenoleucodistròfia, però tindrà un 50% de probabilitat de transmetre-la als fills (que sí la poden arribar a patir), i també un 50% de probabilitat de transmetre el caràcter de portadores a les filles. A banda d’aquesta transmissió, també poden aparèixer mutacions noves en cada generació.

L’absència parcial o total de funcionalitat en el transportador ABCD1, significa que els AGCML poden acumular-se en els teixits. El ritme d’acumulació depèn d’una sèrie de factors alimentaris. La majoria de teixits continuen la seva funció malgrat l’acumulació d’AGCML. Però d’altres són especialment sensibles a l’acumulació, com és el cas de la glàndula adrenal (i d’ací els problemes d’insuficient secreció d’esteroides d’origen adrenal, glucocorticoides i mineralocorticoides) o el sistema nerviós central. En l’adrenoleucodistròfia, és el deteriorament de la funció cerebral el que determina el curs de la malaltia. L’acumulació d’AGCML, especialment de l’hexacosanoat, en els èsters de colesterol dels axons de les neurones cerebrals, interfereix en la formació de mielina. Les beines de mielina necessiten un continu recanvi, i si la formació acaba per ser interferida, es produeix una desmielinització: la transmissió en el sistema nerviós central s’enlenteix, i aquesta és la base neurològica de l’adrenoleucodistròfia.

El transplantament al·logènic de cèl·lules hematopoiètiques (el transplantament de moll de l’os, en el sentit que les cèl·lules transplantades s’establiren en el moll de l’os del receptor) introdueix en el pacient un teixit (el teixit leucocitari) que sí pot metabolitzar l’AGCML, i per tant, si resulta reeixit, pot aturar la progressió de la malaltia.

Restablir la funcionalitat del transportador ABCD1 en els leucòcits dels propis pacients

En el treball realitzat per Nathalie Cartier, del Departament d’Endocrinologia i Neurologia Pediàtriques, de l’Hôpital Saint-Vicent de Paul (París) i Salima Hacein-Bey-Abina, del Departament de Bioteràpia, de l’Hôpital Necker-Enfants Malades (París), es presenta el cas de dos pacients diagnosticats d’adrenoleucodistròfia pels quals mancaven de donadors compatibles, és a dir de donadors que presentessin el mateix patró de marcadors moleculars d’histocompatibilitat en les membranes dels seus leucòcits. Els dos pacients entraren en aquest protocol de teràpia gènica.

A partir de mostres de sang dels dos pacients, es van extreure cèl·lules hematopoiètiques (cèl·lules precursores de les cèl·lules sanguínies) seleccionades en base a la presència del marcador CD34. Aquestes cèl·lules CD34+ foren sotmeses ex vivo a la teràpia gènica pròpiament dita. Per fer-ho, foren exposades a un lentivirus modificat genèticament. Aquest vector lentiviral prové, de fet, del virus de la immunodeficiència humana (HIV), al qual s’han eliminat els elements genètics patogènics. El lentivirus incorporava en la seva estructura el gen ABCD1. Després de comprovar que les cèl·lules CD34+ havien incorporat el gen ABCD1 d’una forma funcional, calia retransplantar-les al pacient respectiu.

De la mateixa forma que per a l’extracció inicial de sang havia calgut un tractament per a estimular el pas a la sang de cèl·lules hematopoiètiques que normalment es troben en el moll de l’os, previ al transplantament els pacients eren sotmesos a un tractament mieloablatiu, és a dir a l’eliminació per quimioteràpia de les cèl·lules precursores del moll de l’os. Aquest tractament mieloablatiu és comú als transplantaments de moll de l’os. La diferència és que els pacients havien de rebre les seves pròpies cel·lules, per bé que modificades genèticament.

Els resultats preliminars del protocol

En l’article es presenten els resultats del seguiment durant més de dos anys dels dos pacients. El transplantament en ell mateix tingué un èxit relatiu. Els percentatges de leucòcits amb expressió del transportador ABCD1 oscil·la entre el 9% i el 14%, segons es tracti de granulòcits, monòcits, limfòcits T o limfòcits B.

L’establiment de les cèl·lules transplantades, com és altrament habitual en els transplantaments de moll de l’os, és progressiu. No obstant els percentatges modestos, als 14-16 mesos del transplantament, les dades clíniques i de neuroimatge indicaven que la desmielinització cerebral progressiva s’havia aturat. Aquest resultat és similar al que s’obté en el transplantament de moll de l’os al·logènic. Però, sense donadors compatibles, els dos pacients haurien encara perdut molt més temps abans de veure aturada la desmielinització i en aquesta malaltia cada mes compta.

Lligam:

Hematopoietic Stem Cell Gene Therapy with a Lentiviral Vector in X-Linked Adrenoleukodystrophy. Nathalie Cartier, Salima Hacein-Bey-Abina, Cynthia C. Bartholomae, Gabor Veres, Manfred Schmidt, Ina Kutschera, Michel Vidaud, Ulrich Abel, Liliane Dal-Cortivo, Laure Caccavelli, Nizar Mahlaoui, Véronique Kiermer, Denice Mittelstaedt, Céline Bellesme, Najiba Lahlou, François Lefrère, Stéphane Blanche, Muriel Audit, Emmanuel Payen, Philippe Leboulch, Bruno l’Homme, Pierre Bougnères, Christof Von Kalle, Alain Fischer, Marina Cavazzana-Calvo, Patrick Aubourg. Science 6 November 2009: Vol. 326. no. 5954, pp. 818 – 823 DOI: 10.1126/science.1171242

Aquesta entrada ha esta publicada en General. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà. Els camps necessaris estan marcats amb *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.