LA TRIPLE HELICE EN LA TERAPIA GENICA
Por: Lía Cristina Upegui-González
Laboratoire de Recherche C.H.B., Hopital Paul Brousse, Villejuif, France.
INTRODUCCION
El momento actual de la civilización es la explosión de la biología molecular.
Una verdadera revolución tecnológica y científica en la que la unidad básica de
la transmisión hereditaria, el gen, deja de ser una unidad de información
conceptual. Ahora el gen es identificado, localizado, desentrañado
(secuenciado y descompuesto en sus subunidades funcionales), disecado y
transportado a contextos foráneos y, más irreverente aun, es utilizado como
herramienta.
Después de las ya conocidas utilizaciones de los genes clonados bacterias que
hace la industria farmacéutica, surge otra utilización de la manipulaciòn de
genes, la terapéutica. Aunando los vertiginosos avances técnicos de la biologìa
molecular, el desarrollo de la virología y la ampliación del mapa genético
humano, nació un nuevo tipo de terapia que utiliza el material genético como
medicima: la terapia génica (Anderson W.F. 1992, Dodet B. 1992, Miller A.D.
1992).
La terapia génica es una vueva esperanza de curar enfermedades para las
cuales no existe tratamiento eficaz. Hasta ahora la terapia génica se ha
restringido a céulas somáticas debido a consideraciones éticas. Se han
empleado diferentes tipos de vectores, virales o no, para introducir genes o
copias de genes (ADNc) en células en cultivo o en animales. Dichos
transgenes tienen ya sea un efecto positivo para suplir la actividad génica
ausente en las cElulas enfermas, o bien lo contrario, bloquean la acción de un
gen indeseable. Esta última es la estrategia de los antigenes, llámense
ribozimas, ARN antisentido u oligonucleótidos inductores de triple hélice.
OLIGONUCLEOTIDOS INDUCTORES DE TRIPLE
HELICE (TFOS)
Una de las estrategias más recientemente empleadas es la transferencia de
inductores de formación de triple hélice en el ADN (TFOs). Aunque la formación
de hélice triple con oligonucleótidos fuera descrita desde 1957, solamente se
demostró su factibilidad treinta años después (Helene C. 1994). Los TFO son
oligonucleótidos de hebra simple que se acoplan al ADN. Estos oligómeros, o
las secuencias de ADN que los codifican, se transfieren clonados en vectores
plasmídicos generalmente.
Los TFOs de ADN o de ARN, se aparean con porciones complementarias del
ADN dúplex formadas por homopurinas. Diversas secuencias pueden intervenir
en la tercera hebra (TFO). La cadena de polipirimidinas del TFO reconoce su
secuencia blanco en el ADN y se acopla a ella por medio de enlaces tipo
Hoogsteen, intercalándose en el surco mayor de la espiral (François J.C. 1988).
El acoplamiento de la tercera cadena no desestabiliza la doble hélice. Por
medio de enlaces de tipo Hoogsteen, la timina reconoce las parejas AT y CG,
la citosina se liga al par GC, la guanina se une al par AT (Minton K.W. 1985).
Debido a la necesidad de protonación de la citosina para establecer uniones
tipo Hoogsteen, la triada C*GC es inestable a pH fisiológico. Se ha reportado
mayor estabilidad de la triple héice a pH fisiolOgico gracias a metilaciones de la
citosina (Hausheer F.H. 1992).
La selectividad de la unión entre el TFO y el ADN de doble cadena es igual que
la de los apareamientos de Watson y Crick en la la doble héice. El ligamiento
con el ARN es de afinidad similar que con el ADN. En la estructura de la triple
hélice, las regiones del TFO en unión con el dúplex, se presentan intercaladas
con secuencias no apareadas. Cuando estos "puentes" están formados por dos
pirimidinas, la estabilidad del tríplex es máxima. Un mal apareamiento en una
sola tripleta desestabiliza la estructura. El grado de desestabilización varía
según la ubicación de la tripleta no apareada. Así, un mal apareamiento
terminal tiene repercusiones mínimas, pero uno central desequilibra por
completo la estructura (Mergny J.L. 1991). Por ejemplo, si se trata de un TFO
de 21 nucleótidos, la formación de la triple hélice es un fenómeno de todo o
nada. Un solo mal apareamiento destruye la triple hélice (Yoon K. 1992).
1. REGULACION DE LA REPLICACION POR
MEDIO DE TFOs
La formación de la triple hélice en el ADN inhibe el paso de las polimerasas y
bloquea la transcripción y la replicación, principalmente cuando la triple hélice
se localiza en el sitio de iniciación. La triple hélice impide no solamente el
acoplamiento de la enzima, sino también de los factores proteicos requeridos
para la formación del complejo de iniciación (Helene C. 1991). La obstrucción
del surco mayor de la doble espiral por el TFO, obstaculiza el deslizamiento del
fragmento Klenow de la ADN polimerasa a través de las transiciones entre la
doble y la triple cadena. El efecto inhibitorio depende de la distancia entre el
extremo 3' del cebador y el sitio de formación de la triple hélice: deben existir
más de tres nucleótidos entre los dos para que el trIplex no interfiera con la
replicación (Guieysse A.L. 1995). Mientras más larga sea la triple hélice, más
efectivo será el bloqueo sobre la acción enzimática, que en promedio dura
mínimo veinte minutos. Por ésto, los TFOs pueden utilizarse en estudios
funcionales de la polimerización o de la replicación génica (Hacia J.G.1994) o
bien en el control de la replicación de genes deletéreos.
2. REGULACION DE LA TRANSCRIPCION POR
MEDIO DE TFOs
La formación de hélices triples por TFOs sobre secuencias reguladoras
específicas, se demostró en un modelo in vitro con la polimerasa de T7. El
oligonucleótido se aparea con las secuencias blanco de homopurinas de los
operadores, de forma antiparalela. Los TFOs de ARN se aparean con las
secuencias de homopirimidinas. Sin embargo, el control sobre la transcripción
no es total, lo que sugiere que el complejo represor/operador está regulado por
otros elementos in cis, que actúan a distancia y que podrían estar presentes
también en los sistemas de transcripción naturales (Skoog J.U. 1993).
Una prueba fehaciente de la utilidad de los TFOs para regular la transcripción
se consiguió con el estudio del gen de la eritropoyetina (EPO). Los TFOs y los
oligonucleótidos antisentido dirigidos contra la secuencia de regulación positiva
de este gen, dentro de las células Hep3B reducen la síntesis del ARNm. Los
oligonucleótidos dirigidos contra la secuencia inhibidora generan un aumento
de la producción del mensajero (Imagawa S. 1994).
De manera similar, el TFO dirigido contra al región rica en purinas del elemento
inducible por interferón (IRE), inhibe el promotor y bloquea la expresión del
gen. Este bloqueo sobre la secuencia reguladora del promotor, impide la
inducción que normalmente ejerce el interferón (Roy C. 1994). También la
inducción ejercida por el interferón sobre la síntesis de moléculas HLA-DR es
bloqueada por un TFO específicamente diseñado para acoplarse con la
secuencia reguladora del gen humano DRA del CMH humano. El mismo
oligonucleótido inhibe la síntesis de otros genes susceptibles al interferón-g,
como el del receptor Fc de la inmunoglobulina G y el ICAM-I. El efecto del TFO
sobre las células accesorias se asocia a la inhibición de la respuesta
proliferativa de los linfocitos T. Aparentemente, el TFO anula el efecto del
interferón sobre diversos inmunoreceptores (Fedoseyeva E.V. 1994).
Otro ejemplo es la inhibición in vitro de la actividad del andrógeno de rata, por
medio del bloqueo de la tanscripción del receptor, producido por un TFO
dirigido contra la región activadora del promotor del gen que lo codifica (Song
C.S. 1995).
La transcripción del gen alfa1(I) del colágeno es el punto crucial en la
regulación de varias enfermedades causasas por acumulación intersticial de
colágeno de tipo I. La región rica en polipurinas-polipirimidinas del promotor es
el elemento de regulación positiva de la transcripción y fue el destino de los
TFOs en un estudio reciente. La transfección in vivo del TFO conlleva la
abolición de la transcripción del gen alfa y la desaparición de las interacciones
protéicas en la región reguladora del gen, en las ratas tratadas (Kovacs A.
1996). La regulación de la transcripción por medio de los TFOs se anuncia
como una alternativa promisoria respecto al control de enfermedades por
acumulación.
3. TFOs Y RECOMBINACION HOMOLOGA
Por otro lado, en E. coli se demostró la inducción de recombinación homóloga
por formación de triple hélice. La conformación superhelicoidal negativa,
generada por la transcripción activa en 3', induce la formación de triple hélice
entre secuencias de poli-G y poli-C in vivo. Esa estructura acerca porciones de
ADN que originalmente estaban distantes, favoreciendo los entrecruzamientos.
Secuencias repetidas directas separadas 200 o 1000 pb recombinan
probablemente cuando son puestas en contacto durante la transcripción (Kohwi
Y. 1993). Entonces, el propiciar recombinaciones podría ser una función de la
hélice triple importante en la evolución de los seres vivos.
4. REGULACION DE LA TRADUCCION POR MEDIO DE TFOs
La estructura de la hélice triple podría tener la función natural de regulación, ya
que las colas de poliadeninas de los ARN mensajeros pueden potencialmente
formar este tipo de estructura e impedir el paso de los ribosomas, impidiendo la
expresión de la proteina. El fenómeno de formación de triple hélice vendría de
la formación de tripletas AAU y AAT en los ARNm, o bien entre el ARNm y la
secuencia codificadora del ADN. Esto bloquearía también la transcripción
(Broitman S.L. 1987).
La posibilidad de una regulación génica natural, a través de la formación de
triples hélices, así como la generación de cortes en la doble espiral, ya habían
sido sugeridas (Hobbs C.A. 1994).
5. MUTAGENESIS DIRIGIDA POR MEDIO DE
TFOs
El acoplamiento del psoralem a los TFOs induce mutaciones específicas y
modifica permanentemente la expresión y la función génicas, ya que la
fotoactivación del psoralem genera ligamientos cruzados en la doble hélice.
Esto implica transversiones, deleciones y mutaciones puntuales; tal como se
demostró con el genoma del fago l (Havre P.A. 1993) y en el genoma del virus
SV40, aún en el interior de células de mamífero (células COS) (Wang G. 1995).
Gracias a los ligamientos creados en el ADN por irradiación u.v. de las triples
hélices conjugadas a psoralem, el promotor del gen del receptor de la
interleuquina 2 (IL2) fue bloqueado in vitro e in vivo. La unión del factor NFkappa-b a la secuencia "enhancer" del gen no era posible debido al bloqueo
inducido por la triple hélice (Grigoriev M. 1993).
La unión de la molécula de fenantrolina o de azidofenacil los TFOs permite
cortar el ADN de manera precisa. La fenantrolina y el azidofenacil son agentes
inductores de ligamientos que se activan por irradiación u.v. Una vez que el
TFO se apareó con su secuencia blanco en el ADN, la fenantrolina genera
cortes en la doble cadena, en presencia de cobre y de un agente reductor. El
TFO dentro del surco mayor y apareado de forma paralela a la hebra de
homopurinas, induce cortes de la otra cadena, dentro de la secuencia de
homopirimidinas, hacia el lado 3' en el surco menor. De esta manera, el
oligonucleótido queda convertido en una endonucleasa específica de secuencia
y puede utilizarse para mapear porciones largas de ADN sin necesidad de
desnaturalizarlas. Puede usarse también para inducir mutaciones específicas
que bloqueen la replicación, por ejemplo de oncogenes o de virus patógenos
(François J.C. 1988, Praseuth D. 1988).
6. TFOs Y VACUNAS ANTIRETROVIRALES
La misma técnica se empleó conjugando el psoralem con un TFO formado por
timidinas, citosinas y guaninas y dirigido contra el genoma de HIV. En
condiciones fisiológicas, el TFO se aparea de forma paralela a la secuencia de
homopurinas y forma una triple hélice con el provirus. La estructura se
estabiliza grandemente con la metilación de las citosinas. La irradiación crea
ligamientos entre las dos hebras del dúplex. Esta técnica podría emplearse
para inactivar los provirus integrados en los pacientes (Giovannangeli C. 1992).
La posibilidad de hacer vacunas antiretrovirus empleando la inducción de triple
hélice con TFOs, se propuso en función del bloqueo directo sobre la
replicación, la transcripción o la traducción que pueden ejercer. Además,
porque la síntesis de la cadena "positiva" de ADN en la replicación viral se
inicia en la secuencia de polipurinas altamente conservada entre los HIV-I. Los
TFOs y los oligonucleótidos antisentido dirigidos contra esta secuencia son
específicos para esta región de purinas e inhiben las actividades enzimáticas
en ella, así mismo deben bloquear la transcriptasa reversa viral en la iniciación
de la síntesis de ADN (Volkman S. 1993).
La utilización del agente intercalante oxalopiridocarbazol (OPC), ligado a un
TFO de 7 mers, produjo eficazmente ligamientos en el ADN blanco. El TFO se
liga de forma estable con la región rica en purinas de la porción U3 del LTR del
virus HIV y el cromóforo se intercala hacia el límite entre el dúplex y el tríplex
en el ADN proviral (Mouscadet J.F. 1994). Sin embargo, antes de ilusionarse
con las posibles aplicaciones, debe tenerse en cuenta la observación de la
reparación de los ligamientos cruzados inducidos por los TFOs en el genoma
de un virus que se replicaba en células humanas en cultivo (Sandor Z. 1994).
Es necesario entonces, elucidar los mecanismos por los cuales se pueden
reparar las mutaciones producidas por los TFOs, para poder emplearlos
adecuadamente con fines terapéuticos.
7. EMPLEO DE LOS TFOS EN TERAPIAS
ANTICANCEROSAS
7. A. ONCOGENES
En cuanto al tratamiento del cáncer, la quimioterapia pretende detener la
proliferación de las células malignas, pero afecta peligrosamente el desarrollo
del tejido normal de crecimiento rápido. Por su parte, las células transformadas
adquieren resistencia a la quimioterapia, generalmente a través de la
amplificación del gen mdr I que codifica la glicoproteina de membrana para la
detoxificación celular. Para hacer a las células cancerosas susceptibles a la
quimioterapia, se bloqueó la expresión de mdr I por medio de un TFO dirigido
contra una región de homopurinas en la secuencia codificadora. La síntesis de
la glicoproteina se bloqueó por la imposibilidad de la polimerasa para deslizarse
(Scaggiante B. 1994).
Los oncogenes de la familia ras son determinantes en el desarrollo de muchos
tipos de cáncer. Se han usado TFOs para inhibir la transcripción del oncogén
Ha-ras humano. La región del promotor que es esencial para la transcripción
contiene tres sitios Sp1 que fueron blanco para la inducción de triple hélice.
Uno de los oligonucleótidos, en particular, se liga a esta región con alta
especificidad, en orientación antiparalela a la secuencia rica en purinas y
bloquea la transcripción in vitro (Mayfield C. 1994). Solo queda esperar que in
vivo se reproduzcan los mismos efectos.
7. B. CONTROL DE LA PROLIFERACION
CELULAR
El control de la proliferación celular es fundamental en el tratamiento del
cáncer, ya sea como terapia en sí misma, o como tratamiento complementario
de la quimioterapia. El bloqueo de la expresión génica por medio de TFOs es
prometedor en este campo, dada la precisión y selectividad con la que actúan.
Así pues, tenemos varios ejemplos del uso de TFOs para silenciar genes
implicados en la proliferación, a través del bloqueo de la unión de los factores
de transcripción con el DNA: bloqueo de c-myc (Cheng Y.K. 1994), del gen del
receptor del EGF (factor de crecimiento epidérmico), del oncogén HER-2. Este
último está relacionado con varios canceres humanos: de estómago, cólon,
páncreas, seno, ovario y pulmón.
Los estudios en el gen homólogo a HER-2, el oncogén neu de rata, revelaron
elementos ricos en polipurinas-polipirimidinas en la región "enhancer" del
promotor. Los TFOs se ligan ávidamente a esta secuencia blanco y pueden
usarse para ejercer una regulación negativa sobre el oncogén (Gee J. 1994).
En efecto, la transcripción del oncogén humano se bloqueó con un TFO de 28
bases, dirigido contra la secuencia de polipurinas situada arriba (5') de la caja
TATA del promotor. Los niveles del ARNm de HER-2 disminuyeron en un 42%
seis horas después de la administación del TFO. Durante el primer día se
obtuvo una reducción de 59% en la tasa de producción de la proteina
específica, sin afectar la expresión de otros genes (Porum H. 1996).
Análogamente, el TFO dirigido contra la región de homopurinashomopirimidinas del promotor del protooncogén murino c-pim 1 se liga a ella de
forma estable, casi irreversible a 37°c, en dirección antiparalela a la secuencia
de homopurinas, formando una triple hélice. Solamente la substitución de un
nucleótido de la secuencia del promotor impide la formación de la estructura.
Probablemente, la formación de hélices triples juega un papel importante en la
regulación génica in vivo a través de cambios conformacionales de la cromatina
(Svinarchuck F. 1994).
7. C. INHIBICION DE IGF-I Y TFOs
El IGF-I (Insulin Like Growth Factor-I) es un factor de crecimiento de ampio
espectro, importante en la diferenciación y desarrollo de todos los mamíferos
(Humbel R.E. 1990). Probablemente IGF-I también está implicado en el
progreso del cáncer. Lo que es cierto es que con frecuencia se encuentra
expresado abundantemente en los tumores. Se ha pensado en una función
autocrina de IGF-I en el cáncer (Kaleko M. 1990, LeRoith D. 1995, Werner H.
1996a and b, Beitnerjohnson D. 1996, Mulroney S.E. 1996). Nuestro equipo se
ocupa de estudiar el efecto del bloqueo de IGF-I en las células tumorales en
cultivo e in vivo.
La inhibición de IGF-I con el ARN antisentido suprime el fenotipo tumorigénico
de las células C6 de glioblastoma de rata. Estas células transfectadas con el
antisentido, al ser inyectadas en animales singénicos protegen contra el
desarrollo de tumores (Trojan J. 1995).
Recientemente la técnica de triple hélice se empleó para inhibir la expresión de
IGF-I. Así mismo, las células de glioblastoma perdieron sus características de
malignidad y su capacidad para producir tumores. Al mismo tiempo, estas
células aumentaron significativamente la expresión de antígenos del CMH de
clase I (Shevelev A. 1997).
El sistema de glioblastoma de rata proviene de un tumor "experimental", lo que
podría originar algún sesgo en la extrapolación de los resultados a tumores
reales. Es por éso quisimos estudiar la inhibición de IGF-I en un tumor
espontáneo. El modelo de hepatoma de ratón ATIIIT representa exactamente el
hepatocarcinoma clínico en su histología y en su patrón de desarrollo. De la
misma manera, la línea PCC3 de teratocarcinoma de ratón procede de un
tumor espontáneo que encierra todas las capas embriológicas y representa los
tumores de distintas procedencias histológicas.
En estos modelos, la inhibición de la expresión de IGF-I, tanto con ARN
antisentido, como con el oligonuceótido formador de triple hélice, llevan a
cambios fenotípicos pleiotrópicos. Es particularmente interesante el gran
aumento en la expresión de los antígenos del CMH de clase I que están
ausentes o casi, en las células tumorales. Estas moléculas participan en la
presentación de antígenos y en nuestro sistema podrían presentar los
antígenos tumorales al sistema inmune e inducir una respuesta específica. Este
estímulo inmunogénico ausente en los pacientes cancerosos hace que las
células malignas escapen al control inmunológico. Las células transfectadas
expresando CMH-I junto con moléculas específicas del tumor pueden
convertirse en vacunas anti-cáncer. Este aspecto se está estudiando
actualmente.
8. UTILIZACION DE TFOS EN LA PURIFICACION
DE FRAGMENTOS DE DNA
La formación de hélice triple se empleó para purificar fragmentos de ADN con
secuencias particulares. Los TFOs biotinilados se unen a su ADN blanco
formando un complejo o estructura de triple hebra que es capturada por perlas
magnéticas acopladas a la estreptavidina. Luego el ADN se eluye en un
tampón ligeramente alcalino, para desestabilizar la triple hélice (Ito T. 1992).
Esta técnica se perfeccionó en la llamada técnica de captura de afinidad (TAC).
Es un método rápido y simple para purificar el inserto de un cósmido. El
cósmido lleva una secuencia de homopurinas-homopirimidinas (hPu-hPy) a
cada lado del sitio de clonaje; después de la digestión el inserto sale
flanqueado por las secuencias hPu-hPy que le permiten ser captado por un
TFO biotinilado, con el que forma una hélice triple. El complejo es capturado
por las perlas acopladas a estreptavidina y ulteriormente el inserto es eluído a
pH 9, dando un 95% de rendimiento y 95% de pureza (Ji H. 1994).
9. DETECCION DE MUTACIONES POR MEDIO DE
TFOs
Los TFOs pueden discriminar entre secuencias que difieren en un solo
nucleótido gracias a la alta precisión que requiere la formación de triple hélice.
Esta característica se aprovechó para diferenciar el gen p53 de la versión con
la microdeleción (Olivas W.M. 1994) y para discriminar entre secuencias de
homopurinas que presenten mutaciones puntuales. Estas secuencias son
importantes porque frecuentemente son reguladoras de la expresión génica (Vo
T. 1995). Los TFOs permitirían saber así por ejemplo, si un paciente es
portador de un oncogén activado.
10. LIMITACIONES DE LOS TFOS Y UTILIZACION
DE PNAs
Los TFOs solo son eficaces sobre secuencias de homopurinashomopirimidinas del DNA. Además, la acción reguladora de los TFOs está
limitada a la duración de vida de éstos. Como todos los oligonucleótidos, los
TFOs son blanco de las restrictasas. El transporte hasta el ADN requiere
sistemas de translocación hasta el núcleo y la evasión de los lisosomas. Las
diversas enzimas que aparecen en este trajecto son una limitación para la
utilización de TFOs. Otra dificultad en el uso de los TFOs es su difícil síntesis
en cantidades grandes del orden de milimoles.
Sin embargo, existen ahora moléculas análogas a los TFOs que no son
digeridas por las enzimas de restricción porque no son ácidos nucleicos
normales. Son la PNAs (Acidos Nucleicos Proteicos), tienen un esqueleto
peptídico sustituído con bases nitrogenadas, generando una estructura
tridimensional similar a la del ADN y capaz de unirse a la doble espiral por
complementaridad de bases. Las PNAs son supremamente estables y de larga
vida, ya que no son digeridas por las enzimas celulares.
Los PNAs son moléculas sintetizadas en laboratorio, concebidas teóricamente
para mimetizar la estructura terciaria de ADN y para cumplir con las reglas de
la complementaridad de Watson-Crick y de Hoogsteen. En efecto, reaccionan
de la misma forma que los oligómeros y participan en uniones paralelas o
antiparalelas con el ADN. De esta forma, un PNA de homopirimidinas se une
en orientación paralela a la hebra de ADN rica en purinas y forma enlaces tipo
Hoogsteen. Del mismo modo, el PNA complementario al ADN se apareará en
orientación antiparalela con enlaces de hidrógeno tipo Watson-Crick (Nielsen P.
1991).
La unión del PNA con el ADN es áltament específica. La molécula de PNA
busca en primera instancia el ADN de doble hebra rigurosamente
complementario, se aparea y desplaza la otra cadena del ADN. En la siguiente
etapa, se crea el complejo PNA2/ADN, casi irreversiblemente. El filamento de
ADN no complementario y no apareado queda como simple cadena formando
un bucle P que puede convertirse en un promotor de transcripción o de
traducción. También puede crear un bloqueo de transcripción o de replicación
(Demidov V. 1995).
La mayor estabilidad del complejo PNA2/ADN se logra cuando una PNA se une
al ADN en orientación paralela (el extremo amino-terminal del lado 5', formando
apareamientos de tipo Hoogsteen) y la otra molécula PNA se une de forma
antiparalela (con uniones tipo Watson-Crick). Aún mayor estabilidad se
consigue si la citosina se reemplaza por pseudo-citosina. Cada cadena PNA
puede sintetizarse independientemente, obedeciendo simplemente a las reglas
del apareamiento con la secuencia blanco. Al final, estando mezcladas las dos
especies de cadenas PNAs con el DNA blanco, formarán estructuras de triple
hélice estables (Egholm M. 1995).
Con el fin de evaluar la eficacia de la regulación efectuada por los PNAs se
hicieron experimentos de inhibición in vitro e in vivo tanto de la traducción, de la
transcripción, como de la transcripción reversa. El bloqueo de la traduccción
con un PNA dirigidoo contra el ARNm se demostró en el sistema de lisado de
reticulocito de conejo. Un PNA dirigido contra la hebra transcrita de un casete
de transcripción bloquea en un 90 a 100% la elongación de la transcripción por
parte la pol II. Finalmente, la línea celular tsa 8 que expresa el antígeno mayor
de SV40, se utilizó para mostrar el bloqueo de la traducción ejercido por el PNA
complementario con el mensajero del antígeno T. Este bloqueo es epecífico y
no afecta la expresión de otros genes en las células estudiadas(Hanvey J.
1992).
La regulación de la expresión génica con PNAs se demostró in vitro y en
céllulas en cultivo, con el bloqueo específico de la interacción entre el factor de
transcripción NF-kapa-B y su sitio de unión IL2-R alfa (Vickers T. 1995).
Tanto los PNAs que forman dobles como los que forman triples hélices sobre el
codón AUG son capaces de inhibir la translación de los mensajeros blanco;
pero solo los que forman tríplex pueden bloquearla completamente. También
bloquean completamente los que forman hélices híbridas, parcialmente doblesparcialmente triples (Knudsen H. 1996).
Buscando una aplicación clínica, se pensó en el gen de fusión P/R (leucemia
Promielocítica/Receptor alfa del ácido retinoico) presente en casi todos los
casos de leucemia promielocítica aguda. El gen P/R es el producto de la
translocación t(15;17) y origina un ARNm y una proteina P/R quiméricos.
Parece que esta proteina quimérica interviene en el proceso de génesis de
leucemia y de la sensibilidad de las células APL al ácido retinoico. Se
diseñaron PNAs específicos contra la región de iniciación o contra la región de
homopurinas-homopirimidinas reguladora del gen P/R y se observó inhibición
de la transcripción y de la traducción in vitro (Gambacorti-Passerini C. 1996). El
bloqueo de la expresión de esta proteina significaría tal vez el control de la
leucemia promielocítica aguda y la prescripción de TFOs para dicho efecto
puede convertirse en una terapia adecuada.
Aunque el diseño y la síntesis de las PNAs no es sencillo, teóricamente pueden
dirigirse contra cualquier secuencia blanco según la necesidad y no están
limitadas a actuar sobre secuencias de homopurinas-homopirimidinas como los
TFOs. El campo de aplicación entonces se amplia al genoma entero. Una PNA
unida a una molécula que produzca cortes en el ADN se convierte en una
nucleasa específica de secuencia. Una PNA marcada con biotina por ejemplo,
se transforma en una sonda para experimentos de microscopía electrónica o de
Southern blot. Entonces, además de las aplicaciónes en la regulación, existen
muchas posibles utilizaciones de las PNAs.
CONCLUSION
El empleo de los inductores de formación de hélice triple sobre el ADN, bien
sea los TFOs o bien, los plásmidos que los codifican, ha probado ser un
método eficaz en la regulación de la expresión génica. Además, gracias a las
ventajas en cuanto a síntesis, resistencia y multiplicidad de secuencias blanco,
los PNAs abren un nuevo horizonte en la genética reversa.
Las aplicaciones que se vislumbran para esta nueva técnica son múltiples, en
la prevención y en el control de enfermedades genéticas, en particular el
cáncer. Los años venideros descubrirán con asombro el desarrollo de los
nuevos tratamientos y métodos profilácticos de la verdadera terapia génica.
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