Terapia Epigenética

Tema: Una pantalla CRISPR / Cas9 identifica la histona desmetilasa MINA53 como un nuevo gen promotor de la latencia del VIH-1 (LPG)

Mecanismo epigenómico tratado: metilación y acetilación del histonas

Cómo se lo hizo: CRISPR / Cas 9

Resultados: Se identificó nuevas proteínas nucleares que promueven la latencia de HIV-1. Así pues, se descubrió que histona desmetilasa, MINA53, es potencialmente un nuevo gen promotor de la latencia del VIH-1.

La eliminación de los mecanismos de latencia mediados por MINA53 podría beneficiar la reversión de los provirus de VIH-1 latentes posintegrados para la purga de las células del reservorio. Además, demostramos que un inhibidor de la histona desmetilasa pan jumonji, JIB-04, inhibe la desmetilación mediada por MINA53 de H3K36me3, y JIB-04 se sinergiza con otros agentes de reversión de latencia (LRA) para reactivar el VIH-1 latente.

BIBLIOGRAFÍA:

Huang H, Kong W, Jean M, Fiches G, Zhou D, Hayashi T, Que J, Santoso N, Zhu J. A CRISPR/Cas9 screen identifies the histone demethylaseMINA53 as a novel HIV-1 latency-promoting gene (LPG). Oxford Academy. 2019. 47(14). 

Técnicas de Edición de Ácidos Nucleicos

Eliminación del ADN del VIH por CRISPR de injertos de sangre del paciente en ratones humanizados

Tipo de edición: In vivo y ex vivo: Una vez que se verificó ex vivo la capacidad de nuestros ARNg y spCas9 para editar el ADN del VIH-1 presente en las células sanguíneas de los pacientes , se injertaron ratones NRG con PBMC de los mismos sujetos para la edición in vivo del ADN viral.

Dirigido hacia: VIH-1 en animales transgénicos
Dirigido por: ADN proviral
Órgano a tratar: Bazo, pulmón, hígado
Vía de administración: Intravenosa, por CRISPR  / Cas9
Resultados:

• Corto plazo: edición y eliminación del fragmento de ADN proviral del genoma viral en los sitios predichos (órganos).
• Mediano plazo: Disminución en el nivel del virus competente para la replicación.
• Largo plazo: Lograr la eliminación completa del virus en las células del paciente, es decir, la cura del VIH/SIDA.

BIBLIOGRAFÍA:

Bella R, Kaminski R, Mancuso P, Young W, Chen C, Sariyer R, Fischer T, Amini S, Ferrante P, Jacobson J, Kashanchi F, Khalili K. Eliminación del ADN del VIH por CRISPR de injertos de sangredel paciente en ratones humanizados. Pubmed. 2018. 12: 275–282.

Terapia Regenerativa

La terapia génica anti-VIH basada en células madre hematopoyéticas tiene como objetivo reconstituir el sistema inmune del paciente mediante el trasplante de células madre hematopoyéticas genéticamente modificadas con genes anti-VIH. Las células madre hematopoyéticas pueden auto renovarse, proliferar y diferenciarse en células inmunes maduras. En teoría, las células madre hematopoyéticas modificadas con el gen anti-VIH pueden proporcionar continuamente células inmunes resistentes al VIH durante toda la vida de un paciente. La idea principal de la terapia génica basada en células madre / progenitoras hematopoyéticas anti-VIH (HSPC) es diseñar genéticamente HSPC y progenies derivadas del paciente para resistir la infección por VIH.

Tipo de Stem Cell: Somáticas- Células madre hematopoyéticas
Método de obtención: CRISPR
Vía de administración: Endovenosa
Resultados:
-Corto plazo: Remisión de células inmunitarias infectadas por VIH.
-Mediano plazo: Correcto funcionamiento del sistema inmune y resistencia a la infección por el VIH.
-Largo plazo: Posible cura total y definitiva del VIH y SIDA.

BIBLIOGRAFÍA:
1. Pernet O, Seth S, Sung D. Terapias basadas en células madre para el VIH / SIDA. PubMed. 2016; 103: 187-201.
2. Delgado R, Regueiro B. El futuro en la infección por VIH: terapia génica y ARN deinterferencia. Elsevier. 2005; 23(52).
3. Román V. Los pacientes de Londres y de Berlín permitieron identificar la proteína que es aliada del VIH. [Online]; 2019. Disponible: https://www.infobae.com/salud/2019/03/07/los-pacientes-de-londres-y-de-berlin-permitieron-identificar-la-proteina-que-es-aliada-del-vih/

Transgénicos

La transmisión del VIH puede prevenirse mediante la aplicación de anticuerpos monoclonales neutralizantes y lectinas. Se desarrolló una línea de arroz transgénico que expresa tres proteínas microbicidas (el anticuerpo 2G12 neutralizante del VIH y las lectinas GRFT y CV-N). La expresión simultánea en la misma planta permite que el extracto de semilla cruda se use directamente como un cóctel microbicida tópico, evitando los costos de múltiples procesos posteriores. Es una innovadora estrategia para la fabricación de microbicidas a un costo lo suficientemente bajo para el mundo en desarrollo, donde la profilaxis del VIH es más demandada.

VENTAJAS	DESVENTAJAS
1.  Alimentos con mejores y más cantidad de nutrientes. 2.  Mejor sabor en los productos creados. 3.  Mejor adaptación de las plantas a condiciones de vida más deplorables. 4.  Aumento en la producción de los alimentos con un sustancial ahorro de recursos 5.  Capacidad de los alimentos para utilizarse como medicamentos o vacunas para la prevención y el tratamiento de enfermedades.	1.  Incremento de sustancias tóxicas en el ambiente. 2.  Pérdida de la biodiversidad. 3.  Contaminación del suelo. 4.  Resistencia de los insectos y hierbas indeseadas ante medicamentos desarrollados para su contención. 5.  Posibles intoxicaciones debido a alergias o intolerancia a los alimentos procesados.

BIBLIOGRAFÍA:

1. Vamvaka E, Farré G, Molinos L, Evans A, Canela A, Twyman R, Carrillo J, Ordóñez R, Shattock R, O'Keefe B, Clotet B, Blanco J, Khush G, Christou P, Capell T. Unexpected synergistic HIV neutralization by a triplemicrobicide produced in rice endosperm. PNAS. 2018; 115(33)

DNA recombinante

T: Las inmunizaciones Prime-Boost con ADN, el virus de la vacuna vacunal modificado Ankara y las vacunas basadas en proteínas provocan anticuerpos neutralizantes robustos contra el VIH-1 Tier 2 contra el virus superinfectante CAP256

O: Creación de vacunas
G: CAP256 SU gp160

ER: no específica
EL: T4 DNA ligasa
V: pTHCapR
CR: RK13
MTG: transformación
MIC: cultivo, inoculación PCR, ELISA, electroforesis de proteínas, Western Blot

BIBLIOGRAFÍA:
Van Diepen M, Chapman R, Douglass N, Galant S, Moore P, Margolin E, Ximba P, Morris L, Rybicki E, Williamson A. Prime-Boost Immunizations with DNA, Modified Vaccinia VirusAnkara, and Protein-Based Vaccines Elicit Robust HIV-1 Tier 2Neutralizing Antibodies against the CAP256 SuperinfectingVirus. Journal pf Virology. 2019; 93(8).

Recombinación del ADN

¿Qué es?

ADN recombinante es una molécula que proviene de la unión artificial de dos fragmentos de ADN. Por lo tanto, la tecnología de ADN recombinante es el conjunto de técnicas que permiten aislar un gen de un organismo, para su posterior manipulación e inserción en otro diferente. De esta manera podemos hacer que un organismo (animal, vegetal, bacteria, hongo) o un virus produzca una proteína que le sea totalmente extraña.

En la naturaleza

El DNA recombinante natural se encuentra en procesos como la: reproducción sexual, transformación bacteriana, infección viral. El virus del HIV es un ejemplo perfecto para este tipo de recombinación, ya que este durante la infección, combina el DNA proviral con el DNA del huésped, cuando ha ingresado al núcleo.

Artificial

Existen métodos utilizados para diagnosticar VIH que han sido desarrollados utilizando ADN recombinante. Este test utiliza una proteína de VIH recombinante para encontrar la presencia de anticuerpos que el cuerpo ha producido en respuesta a la infección.

BIBLIOGRAFÍA;

1. Chin CR, Perreira JM, Savidis G, et al. La visualización directa de los intermedios de replicación del VIH-1 muestra que Capsid y CPSF6 modulan la integración e invasión intra-nuclear del VIH-1. Rep . Celular 2015; 13 (8): 1717-31. Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5026322/ 
2. Álvarez Iván. Interpretación de las pruebas usadas para diagnosticar la infección por virus de la inmunodeficiencia humana. Acta Med Peru. 2017;34(4):309-16 Disponible en: http://www.scielo.org.pe/pdf/amp/v34n4/a09v34n4.pdf

Técnica Molecular Epigenómica

La tecnología CRISPR/Cas9 es una herramienta molecular utilizada para “editar” o “corregir” el genoma de cualquier célula. Eso incluye, claro está, a las células humanas. Sería algo así como unas tijeras moleculares que son capaces de cortar cualquier molécula de ADN haciéndolo además de una manera muy precisa y totalmente controlada.  Esa capacidad de cortar el ADN es lo que permite modificar su secuencia, eliminando o insertando nuevo ADN.

El uso de las estrategias CRISPR-Cas9 desarrolladas para la eliminación del ADN proviral del VIH-1 se ve favorecido por el control óptimo de la replicación viral que conduce a una latencia viral sostenida.

La técnica CRISPR-Cas9 tiene dos componentes. El primero es una enzima –la Cas9– que funciona como unas tijeras moleculares que cortan el ADN. (En la naturaleza, las bacterias utilizan el sistema CRISPR-Cas9 para cortar y desactivar el código genético de los virus invasores.) El otro consiste en un ARN guía que dirige esas tijeras (Cas9) hacia la secuencia de nucleótidos (las "letras" que conforman el ADN) específica que se pretende cortar.

BIBLIOGRAFÍA:

1. Specter M. La revolución del ADN. [Online]; 2018. Acceso el 28 de noviembre de 2019. Disponible en: https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/grandes-reportajes/revolucion-del-adn_10762/1

2. Dash P, Kaminski R, Gendelman H. Los tratamientos secuenciales de ARTE LÁSER y CRISPReliminan el VIH-1 en un subconjunto de ratones humanizados infectados. Nature Communications. 2019. 10(2753)