La modificación genética de virus se lleva utilizando hace muchos años como estrategia para tratar y prevenir diferentes tipos de enfermedades. En esencia, se trata de aprovechar ciertas características de los virus que los hacen buenas herramientas para hacer vacunas, o para reconocer y atacar a células específicas (por ejemplo, las tumorales). Para hacerlo, es necesario tener espacio dentro del genoma de los virus para cargar las herramientas genéticas que hacen falta sin comprometer la supervivencia del virus o afectar las capacidades que se quieren aprovechar. Dado que el genoma viral es muy compacto, hasta ahora ha sido un reto de ingeniera genética poder modificarlos genéticamente de manera eficaz.
Ahora, un equipo de investigadores del IDIBELL y la Universidad de Barcelona ha identificado nuevas regiones dentro del genoma viral donde se pueden introducir varias secuencias genéticas a la vez de forma estable y segura. En el estudio, publicado hace poco en la revista científica Molecular Therapy Oncology, explican cómo esto permitiría insertar múltiples genes terapéuticos sin perder eficacia, favoreciendo el diseño de vectores virales óptimos para estrategias de vacunación o terapia antitumoral. Dicha investigación ha sido posible gracias al apoyo de la Asociación Española contra el Cáncer (AECC).
Más espacio para combinar terapias y aumentar el éxito
Este adelanto es fundamental para el diseño de una nueva generación de tratamientos contra el cáncer que combinen varias estrategias en un solo vector. La posibilidad de combinar diferentes mecanismos antitumorales en una sola terapia optimiza el tratamiento y lo hace más completo, y empieza a ser esencial para superar las resistencias a los tratamientos actuales. “Gracias a la identificación de nuevos puntos de inserción, podremos diseñar virus armados con más herramientas contra el cáncer: que no solo destruyan selectivamente las células tumorales, sino que también puedan atacar al tumor por diferentes frentes y reactivar el sistema inmunitario del paciente para que ayude en la eliminación del tumor”, explica el Dr. Juan José Rojas, investigador principal del grupo de Inmunidad, inflamación y cáncer del IDIBELL y también investigador de la Facultad de Medicina y Ciencias de la Salud de la UB. “Se trata de poder diseñar un caballo de Troya con espacio suficiente para llevar todas las armas que se necesitan contra el cáncer”.
Más allá del cáncer, este descubrimiento tiene otras aplicaciones clínicas de alto valor. “Básicamente lo que hemos conseguido es encontrar más espacio donde cargar información genética útil, y esto es tanto aplicable en cáncer como en diseño de vacunas, puesto que este virus también se usa como vector de vacunación”, detalla el Dr. Rojas.
Ingeniería genética de precisión dentro del virus Vaccinia
El virus Vaccinia, donde se han identificado las nuevas regiones de inserción, es muy conocido dentro de la investigación clínica. Históricamente fue la base de la primera vacuna, contra la viruela, y se ha convertido en una de las herramientas más prometedoras de la viroterapia. Una de las ventajas de los vectores que se le derivan es su gran capacidad de acoger ADN externo, lo que permite la combinación de múltiples transgenes terapéuticos. Ahora bien, su genoma altamente compacto limita las regiones que se pueden utilizar para introducir genes enteros que funcionen.
Los investigadores del IDIBELL y la UB, gracias a análisis bioinformáticos del genoma de este virus, han demostrado que dos regiones intergénicas (D10R-D11L y E8R-E9L), entre genes, hasta ahora inexploradas, son puntos idóneos para la inserción de genes terapéuticos o transgenes de interés. No solo son zonas muy estables, sino que pudieron comprobar a laboratorio que la introducción de secuencias génicas no alteraba la estabilidad del vector.
La identificación de estos nuevos puntos de inserción establece las bases para una nueva generación de vectores de mayor capacidad. Ya identificados, ahora habrá que trabajar en el desarrollo per se de los nuevos vectores para aplicaciones clínicas diversas.
El Instituto de Investigación Biomédica de Bellvitge (IDIBELL) es un centro de investigación creado el 2004 y especializado en cáncer, neurociencia, medicina translacional y medicina regenerativa. Cuenta con un equipo de más de 1.500 profesionales que, desde 73 grupos de investigación, publican más de 1.400 artículos científicos en el año. L´IDIBELL está participado por l´Hospital Universitario de Bellvitge y l´Hospital de Viladecans de l´Instituto Catalán de la Salud, l´Instituto Catalán d´Oncología, la Universitat de Barcelona y l´Ayuntamiento de L´Hospitalet de Llobregat.
IDIBELL es miembro del Campus d´Excelencia Internacional de la Universitat de Barcelona HUBc y forma parte de la institución BÚSQUEDA de la Generalitat de Cataluña. El año 2009 se convirtió en uno de los cinco primeros centros de investigación españoles acreditados como instituto de investigación sanitaria por el Instituto de Salud Carlos III. Además, forma parte del programa HR Excellence in Research de la Unión Europea y es miembro de EATRIS y REGIC. Desde el año 2018, el IDIBELL es un Centro Acreditado de la Fundación Científica AECC (FCAECC).