Revista nº 812

Terapia génica suicida contra el cáncer | Piñeiro Silva C. Actual Med. 2021; 106(812): 54- 65 60 Toxina de la difteria Es una de las más utilizadas en terapia génica suicida (29). Es producida y secretada de forma natural por Corynebacterium diphtheriae como un polipéptido precursor que se rompe enzimáticamente en dos ca- denas: A y B. La cadena B se une a la superficie de la mayoría de células eucariotas, liberando la cadena A en el citoplasma. Una vez dentro de la célula, la ca- dena A inhibe la síntesis de proteínas ya que inactiva el factor de elongación 2 (EF2) mediante su ADP-ri- bosilación, lo que conlleva la muerte celular tanto en células en división como en células quiescentes (29, 30). En este tipo de terapia solamente se introduce la parte del gen codificante de la cadena A. En ausencia de la cadena B, la cadena A no puede ejercer su efecto en células vecinas así que la producción está limitada a las células diana (29). Para que la toxina solamente induzca apoptosis en las células tumorales, se necesita un sistema de expresión específico. Peng y colaboradores (29) desarrollaron un sistema de recombinación y expresión bajo el control del promotor del gen codificante para el antígeno es- pecífico de próstata (PSA). Así, observaron expresión de la toxina solamente en células que expresaban este gen. Para aplicar con éxito estas terapias es necesario que un método de transfección eficiente o combinarlo con otras terapias convencionales (29). A pesar de que se han desarrollado diversos pro- motores específicos de tumores, en algunos casos es preferible controlar de manera exógena la expresión del gen codificante de la toxina. Por ejemplo, se ha utilizado el promotor de la familia de proteínas heat shock 70 (HSP70) en conjunto con el gen de la cadena A como posible tratamiento para el cáncer de páncre- as. Este promotor es útil ya que HSP70 es expresada por las células del cáncer de páncreas, se puede ac- tivar la expresión por calor, es muy eficiente (impi- diendo el crecimiento celular en el 100% de células transfectadas) y se puede controlar de forma espacial focalizando la fuente de calor en el sitio del tumor (31). Esta metodología ha sido usada con éxito para tratar casos de cáncer de páncreas consiguiéndose re- sultados prometedores in vivo (31). Posteriormente, se ha utilizado un sistema de transgé- nesis que se regula con luz. Este sistema se compone de dos partes: un factor de transcripción sensible a la luz y un promotor específico que, al iluminarlos con luz azul, inicien la transcripción de los genes de interés. Este sistema tiene una gran eficiencia de in- ducción, una cinética rápida y no interfiere con la señalización celular. Puede ser muy útil sobre todo para cánceres como melanomas. Recientemente se ha utilizado este sistema introduciéndolo en el tumor mediante nanopartículas y se ha visto eficacia antitu- moral in vivo , además de que la expresión de la toxina es dependiente de la intensidad de la irradiación (32). Exotoxina A La exotoxina A es sintetizada por P. aeruginosa. Se produce como una única molécula polipeptídica compuesta por tres dominios estructurales y funcio- nales (I, II y III), que participan en el proceso de intoxicación. Este proceso comienza con la unión del dominio I a la proteína relacionada con el receptor de la lipoproteína de baja densidad (LRP). Este re- ceptor permite la endocitosis de la exotoxina A, lo que promueve un cambio de conformación debido al cambio de pH. Esto hace que el dominio II se in- serte en la membrana del endosoma. Posteriormente pueden ocurrir dos procesos: la toxina puede cruzar la membrana del endosoma o puede ser procesada, generando dos fragmentos, uno de ellos conteniendo parte del dominio II y el dominio enzimático III. Una vez en el citosol, el dominio catalítico inactiva mediante ADP-ribosilación al EF2, inactivando la síntesis de proteínas y produciendo la muerte celular (33). La parte codificante de los dominios I y II de la exo- toxina A fue expresada frente al promotor del antíge- no carcinoembrionario humano (CEA) en células de carcinoma colorrectal, ya que es este tipo de tumores este antígeno está sobre-expresado, observandose una reducción del tamaño de los tumores en condiciones in vivo (34). Introducción de un gen pro-apoptótico En esta aproximación se introducen genes pro-apop- tóticos o genes supresores de tumores de forma espe- cífica en las células tumorales, que sufren un déficit en la señalización de la apoptosis. Los genes supreso- res de tumores regulan negativamente oncogenes, de- celeran la división celular, reparan errores en el ADN e inducen la muerte celular cuando es necesaria. Así, los productos de estos genes protegen a la célula de convertirse en una célula cancerígena (2). Ejemplos de genes pro-apoptóticos utilizados en ter- apia génica suicida (tabla 3) son los codificantes de Smac (35), la caspasa 3 (36) o Bax (37), entre otros. Los genes pro-apoptóticos más utilizados son: p53 p53 es uno de los genes más utilizados en este tipo de terapias ya que se encuentra mutado en la mayo- ría de células cancerígenas (38, 39). Es denominado el “guardián del genoma”, ya que induce el arresto del ciclo celular, la senescencia y la apoptosis en respues- ta a la activación de oncogenes, daño en el ADN y otras señales de estrés, como pueden ser la radio y la quimioterapia (39).