La modificació genètica de virus es porta utilitzant fa molts anys com a estratègia per a tractar i prevenir diferents tipus de malalties. En essència, es tracta d’aprofitar certes característiques dels virus que els fan bones eines per fer vacunes, o per reconèixer i atacar a cèl·lules específiques (per exemple, les tumorals). Per fer-ho, és necessari tenir espai dins el genoma dels virus per carregar-hi les eines genètiques que calen sense comprometre la supervivència del virus o afectar les capacitats que se’n volen aprofitar. Donat que el genoma viral és molt compacte, fins ara ha estat un repte d’enginyera genètica poder modificar-los genèticament de manera eficaç.
Ara, un equip d’investigadors de l’IDIBELL i la Universitat de Barcelona ha identificat noves regions dins el genoma viral on es poden introduir diverses seqüències genètiques alhora de forma estable i segura. A l’estudi, publicat fa poc a la revista científica Molecular Therapy Oncology, expliquen com això permetria inserir múltiples gens terapèutics sense perdre eficàcia, afavorint el disseny de vectors virals òptims per a estratègies de vacunació o teràpia antitumoral. Aquesta investigació ha estat possible gràcies al suport de l’Asociación Española contra el Cáncer (AECC).
Més espai per combinar teràpies i augmentar l’èxit
Aquest avenç és fonamental per al disseny d’una nova generació de tractaments contra el càncer que combinin diverses estratègies en un sol vector. La possibilitat de combinar diferents mecanismes antitumorals en una sola teràpia optimitza el tractament i el fa més complet, i comença a ser essencial per superar les resistències als tractaments actuals. “Gràcies a la identificació de nous punts d’inserció, podrem dissenyar virus armats amb més eines contra el càncer: que no només destrueixin selectivament les cèl·lules tumorals, sinó que també puguin atacar al tumor per diferents fronts i reactivar el sistema immunitari del pacient perquè ajudi en l’eliminació del tumor”, explica el Dr. Juan José Rojas, investigador principal del grup d’Immunitat, inflamació i càncer de l’IDIBELL i també investigador de la UB. “Es tracta de poder dissenyar un cavall de Troia amb espai suficient per dur totes les armes que es necessiten contra el càncer”.
Més enllà del càncer, aquest descobriment té altres aplicacions clíniques d’alt valor. “Bàsicament el que hem aconseguit és trobar més espai on carregar més informació genètica útil, i això és tant aplicable en càncer com en disseny de vacunes, ja que aquest virus també es fa servir com vector de vacunació”, detalla el Dr. Rojas.
Enginyeria genètica de precisió dins del virus Vaccinia
El virus Vaccinia, on s’han identificat les noves regions d’inserció, és molt conegut dins la recerca clínica. Històricament va ser la base de la primera vacuna, contra la verola, i s’ha convertit en una de les eines més prometedores de la viroteràpia. Una de les avantatges dels vectors que se’n deriven és la seva gran capacitat d’acollir ADN extern, el que pot permetre aquesta combinació de múltiples transgens terapèutics. Ara bé, el seu genoma altament compacte limita les regions que es poden utilitzar per introduir-hi gens sencers que funcionin.
Els investigadors de l’IDIBELL i la UB, gràcies a anàlisis bioinformàtics del genoma d’aquest virus, han demostrat que dues regions intergèniques (D10R-D11L i E8R-E9L), entre gens, fins ara inexplorades, són punts idonis per a la inserció de gens terapèutics o transgens d’interès. No només són zones molt estables, sinó que van poder comprovar a laboratori que la introducció de seqüències gèniques no alterava l’estabilitat del vector.
La identificació d’aquests nous punts d’inserció estableix les bases per a una nova generació de vectors de major capacitat. Ja identificats, ara caldrà treballar en el desenvolupament per se dels nous vectors per a aplicacions clíniques diverses.
L’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) és un centre de recerca creat el 2004 i especialitzat en càncer, neurociència, medicina translacional i medicina regenerativa. Compta amb un equip de més de 1.500 professionals que, des de 73 grups de recerca, publiquen més de 1.400 articles científics a l’any. L´IDIBELL està participat per l´Hospital Universitari de Bellvitge i l´Hospital de Viladecans de l´Institut Català de la Salut, l´Institut Català d´Oncologia, la Universitat de Barcelona i l´Ajuntament de L´Hospitalet de Llobregat.
IDIBELL és membre del Campus d´Excel·lència Internacional de la Universitat de Barcelona HUBc i forma part de la institució CERCA de la Generalitat de Catalunya. L’any 2009 es va convertir en un dels cinc primers centres de recerca espanyols acreditats com a institut de recerca sanitària per l’Institut de Salut Carlos III. A més, forma part del programa HR Excellence in Research de la Unió Europea i és membre d’EATRIS i REGIC. Des de l’any 2018, l’IDIBELL és un Centre Acreditat de la Fundació Científica AECC (FCAECC).