Las lesiones a la médula espinal son cada vez más frecuentes a raíz de accidentes automovilísticos, deportivos o hechos de violencia. Esta dolencia genera una condición invalidante y sin cura que afecta, en su mayoría, a hombres en plena etapa reproductiva que representa, además, un alto costo para la sociedad.

Por lo mismo, los científicos Claudio Hetz, director del Laboratorio de Estrés Celular y Biomedicina perteneciente al Programa de Biología Celular y Molecular del ICBM, y Vicente Valenzuela, ingeniero en biotecnología y tesista de magíster adscrito a esta unidad emprendieron una investigación que pretende descubrir la aplicación de terapias genéticas para tratar este problema.

El estudio está siendo realizado en directa colaboración con el laboratorio que lidera el doctor Felipe Court, del Departamento de Fisiología de la Facultad de Biología de la Pontificia Universidad Católica de Chile.

Terapia génica mediante virus adenoasociado

Este proyecto consideró dos etapas: en la primera demostraron funcionalmente, y mediante manipulación genética, que si se inactivan los factores de transcripción denominados XBP1 y ATF4, que son indispensables para disminuir los niveles de estrés celular por alteración en la homeostasis de proteínas. Se piensa que el daño a nivel de axones podría generar un estrés crónico, alterando la función de un organelo neuronal llamado retículo endoplasmático, llevando a mal plegamiento de proteínas y, finalmente, apoptosis. “Por ello, se confirmó que se necesita de esa recuperación espontánea para mejorar la capacidad motora, lo que no es posible sin los factores de transcripción”, explicó el doctor Hetz.

En la segunda parte del proyecto, se generan aplicaciones biomédicas mediante el desarrollo de una terapia génica experimental, usando un virus adenoasociado -generado por una empresa biotecnológica para que cumplan el papel de caballo de Troya- para entregar en una zona de médula espinal dañada el gen activo del factor de transcripción XBP1, de manera de observar si este procedimiento contribuye a la recuperación de los axones dañados.

Para ello, crearon un modelo de daño controlado a la médula espinal in vivo, a la cual hacen un corte parcial. Posteriormente, en la misma área inyectan este virus adenoasociado al gen terapéutico. “Pudimos ver que se produce una recuperación más rápida y con evidente mejoría de los movimientos más finos. Eso, en una persona que se encuentra paralítica, significaría poder mover nuevamente los dedos”, añade Valenzuela.

Una terapia de este tipo, añaden, presenta múltiples ventajas: Es local, no tiene efectos adversos -puesto que ya se ha probado el uso de virus adenoasociado en humanos, sin contraindicaciones- y evita que el paciente deba utilizar medicamentos por largos períodos o crónicamente.

Las etapas siguientes, agregan los investigadores, se refieren a mapear la respuesta a estrés en distintos tipos celulares del sistema nervioso central, como los oligodendrocitos -los cuales están encargados de la producción de la mielina, la cual regula la actividad de los axones- o algunos relacionados con la inflamación que se genera tras un daño mecánico, como los astrocitos o las microglías. Las respuestas podrán orientar posibles terapias génicas como las descritas en enfermedades tales como la esclerosis múltiple.

El estudio cuenta con el reciente financiamiento de la North American Spine Society, de Estados Unidos, debido al alto interés que existe en la posibilidad de desarrollar terapias para las condiciones patológicas que llevan a la discapacidad producto de parálisis cuando hay daño a la médula espinal.