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Virus que se usan para curar

VirusPor Mar Gulis (CSIC)

Sida, gripe, algunas hepatitis… La mayoría de la gente sabe que los virus son la causa de un gran número de enfermedades. También es conocido que pueden ayudarnos a prevenir trastornos de salud a través de las vacunas, que utilizan virus atenuados o inactivados. Sin embargo, ahora los últimos avances en la investigación médica podrían hacer que comenzáramos a verlos como auténticos agentes terapéuticos capaces de curar enfermedades.

La razón de este cambio de percepción radicaría en el uso de los virus en la terapia génica. Esta incipiente rama de la medicina consiste en modificar la información genética de los pacientes para combatir trastornos que no tienen cura a través de métodos tradicionales, como la administración de fármacos o la cirugía. Si bien se trata de un campo todavía en desarrollo, ya se han aprobado más de 1.800 protocolos de ensayos clínicos para la utilización de terapias génicas en todo el mundo.

En su libro Terapia génica (CSIC-Catarata), los investigadores Blanca Laffon, Vanessa Valdiglesias y Eduardo Pásaro explican que este nuevo enfoque fue concebido para el tratamiento de enfermedades relacionadas con defectos genéticos. Entre las 4.000 que se conocen en la actualidad se encuentran algunos problemas de gran importancia para la salud pública, como varias formas de cáncer y buena parte de las enfermedades cardiovasculares y degenerativas. En estos casos la terapia génica se propone corregir el defecto genético introduciendo en el interior de células de interés (células diana) nuevos genes que permitan al organismo realizar correctamente funciones que se encuentran alteradas. Un ejemplo paradigmático de este tratamiento es el de los ‘niños burbuja’ aquejados de inmunodeficiencia combinada severa. Las diferentes técnicas ensayadas con estos pacientes consisten en introducir en algunas células el gen correcto encargado de producir la proteína adenosina deaminasa (ADA), cuya carencia da lugar a la inmunodeficiencia.

En la actualidad la terapia génica no se emplea solo en el tratamiento de enfermedades genéticas sino también en otro tipo de trastornos, como la mayoría de los cánceres o algunas infecciones. En estas situaciones de lo que se trata es de recurrir a la manipulación genética para dotar a las células de alguna propiedad que puede aprovecharse con fines terapéuticos. Por ejemplo, en pacientes portadores del virus de la inmunodeficiencia humana (VIH), causante del sida, se han introducido genes antivirales que evitan la reproducción del VIH cuando este infecta una célula.

¿Y qué tienen que ver los virus con todo esto? La explicación reside en que el material del que están hechos los genes, el ADN, no puede simplemente tragarse como una píldora ni inyectarse directamente en la sangre. El ADN desnudo (sin ninguna cubierta protectora) se deterioraría y además no podría reconocer o penetrar en las células a las cuáles está destinado. Este ADN desnudo necesita un transportador, o vector, para protegerlo y dirigirlo hacia las células correctas del organismo.

Hoy día los virus son los agentes más utilizados como vectores. Estos microorganismos infecciosos están constituidos por fragmentos de ADN o ARN contenidos en el interior de una cápsula de proteínas y, en algunos casos, rodeados de una envoltura formada por grasas y otras proteínas. No tienen metabolismo propio, por lo que han de introducirse en el interior de las células y utilizar su maquinaria para reproducirse, generando, por una parte, copias de su material genético y, por otra, sintetizando las proteínas necesarias para formar la cápsula. Cuando se han producido estos componentes y las nuevas partículas virales se han ensamblado, estas son liberadas de la célula hospedadora, lo que generalmente produce la muerte de esta.

Terapia génica

En la terapia génica, el gen terapéutico se introduce en un vector -un virus u otro agente- que facilita su transferencia al interior de la célula.

La terapia génica no utiliza virus ‘normales’ sino modificados genéticamente a los que se les extraen los genes que les confieren características dañinas –aquellos encargados de su reproducción, principalmente– y se les incorporan el gen o los genes deseados para el tratamiento. Estos virus infectan literalmente a los pacientes y penetran en el núcleo de las células, como un virus cualquiera. Sin embargo, una vez allí depositan un material genético que da lugar a la proteína necesaria para la terapia y no se reproducen.

Los vectores virales constituyen los sistemas más eficaces para transferir genes, ya que son capaces de infectar una elevada proporción de células diana. Sin embargo, hay que tener en cuenta que su uso entraña algunas dificultades y limitaciones. En primer lugar, deben considerarse cuestiones de seguridad, bien porque puede producirse una transferencia involuntaria del virus nativo (que no ha sido modificado), bien porque la introducción del genoma del virus en el de la célula hospedadora afecte a genes originales de esta impidiéndole realizar correctamente su función.

Otro punto clave es la reacción inmunitaria que el organismo puede poner en marcha. Como consecuencia, es posible que el sistema inmune elimine el material genético que se ha introducido provocando la muerte de las células modificadas por la transferencia, lo que impediría que la terapia surtiese efecto. Por último es preciso mencionar que la cantidad de material que los virus pueden transportar es limitada –hay genes que no caben en los virus– y que la producción de vectores virales en grandes cantidades es difícil y muy costosa.

¿Ha perdido la ciencia la batalla contra los piojos?

Foto de piojo

Imagen microscópica de un ejemplar de piojo. / Alejandro del Mazo Vivar (FOTCIENCIA7)

Por Mar Gulis

Durante siglos, las únicas armas con las que hemos contado para protegernos de los piojos han sido bastante rudimentarias: lavarnos la cabeza, echarnos vinagre, cortarnos el pelo, despiojarnos unos a otros, etc. Hoy en día, además, tenemos a nuestra disposición un sinfín de fármacos y tratamientos insecticidas producidos en los laboratorios. Sin embargo, las tasas de infección siguen siendo elevadas -no es raro encontrar colegios en los que más del 20% de los niños sufren a estos molestos parásitos- y el método doméstico de buscar y quitar liendres y piojos de la cabeza de la persona infectada sigue siendo fundamental para eliminarlos.

¿Han perdido la ciencia y la tecnología la batalla contra los piojos? Digamos que, cuando menos, han sido incapaces de ganarla. La razón es que, con el tiempo, los piojos desarrollan resistencias a los insecticidas haciendo que la fórmula del champú o loción que unos años atrás resultaba infalible apenas surta efecto esta temporada.

En su libro Parasitismo (CSIC-Catarata), el biólogo Juan José Soler explica que el problema no son los productos en cuestión sino el uso poco continuado y desincronizado que hacemos de ellos. Pensemos en una persona que está siguiendo un tratamiento antipiojos. ¿Qué pasa si lo interrumpe antes de finalizarlo? Lo más probable es que en su cabeza todavía queden algunos molestos inquilinos, precisamente los más resistentes. En lugar de morir por el efecto de las siguientes dosis, esos piojos seguirán reproduciéndose, por lo que la población entera de piojos de su cabeza se habrá hecho mucho más fuerte. Si la persona retomara el tratamiento, éste sería ya inútil o solo daría resultado incrementando las dosis y la frecuencia iniciales.

Convencer a una persona de que siga el tratamiento hasta al final no es lo más complicado porque, como es obvio, nadie quiere pasarse el día rascándose la cabeza. Lo que resulta verdaderamente difícil y costoso es poner de acuerdo, por ejemplo, a todos los alumnos de un colegio y a sus familiares para que sigan el tratamiento al mismo tiempo. Esta sería la única forma de evitar que aparezcan mutantes resistentes porque, siguiendo con el ejemplo del colegio, cuando unos niños siguen el tratamiento y otros no, los piojos parcialmente resistentes saltan de la cabeza de los primeros a la de los segundos, donde logran sobrevivir y reproducirse… Para después volver a colonizar las cabezas de quienes sí siguieron el tratamiento.

Por suerte, los piojos son molestos pero, en general, no representan un riesgo grave para la salud. Las consecuencias de que la ciencia no gane esta batalla no parecen especialmente preocupantes… El verdadero riesgo es que, del mismo modo que los piojos se hacen más resistentes a los insecticidas, otro tipo de parásitos más dañinos, como algunas bacterias que nos causan infecciones, se hacen resistentes a los antibióticos. Investigadores de todo el mundo trabajan en la búsqueda de una nueva generación de estos medicamentos, pero mientras sus esfuerzos no produzcan el resultado esperado no queda más remedio que hacer un uso responsable de ellos.

¿Puede un gusano alterar nuestro comportamiento?

Por Santiago Merino (MNCN-CSIC)*

Ser alienado por un parásito insignificante suena a ciencia ficción. De hecho hay algunas películas que parecen haberse basado en un argumento similar. ¿Es solo ficción? Quizá no.

Demostrar que un comportamiento determinado se debe a la influencia de una infección no es sencillo y probablemente sea más complejo aún si los afectados son seres humanos. Sin embargo, podemos mencionar algún caso. Veamos qué sucede cuando una persona contrae la Dracunculiasis, infección causada por el nematodo Dracunculus medinensis, el ‘gusano de guinea’. Las personas se infestan al ingerir agua contaminada por unos minúsculos crustáceos, los copépodos, que llevan en su interior las larvas del gusano. El copépodo muere en la digestión, pero la larva de Dracunculus penetra la pared intestinal de quien ha bebido el líquido y madura. Ejemplares de ambos sexos se aparean en el interior de su hospedador y la hembra fertilizada migra a través de los tejidos hasta la superficie de la epidermis.

Al emerger en el pie del afectado, el gusano genera una úlcera en la piel.

Al emerger en el pie del afectado, el gusano genera una úlcera en la piel / WIKIPEDIA

Aproximadamente un año después de la infección, el gusano empieza a emerger formando una úlcera en la piel, normalmente en piernas y pies. El picor generado por la herida lleva a los infectados a buscar alivio metiendo las piernas en el agua. Es entonces cuando la hembra de Dracunculus aprovecha para liberar larvas. Y es en ese momento, en el agua, cuando puede completar su ciclo vital encontrando nuevos copépodos a los que infectar. Estos minúsculos crustáceos, en países con escasez de agua potable y en los que es frecuente que la población reutilice este recurso, volverán a ser ingeridos por otras personas y el ciclo comenzará de nuevo.

Si el infectado no sintiese picor y no metiese las piernas en agua, el gusano no podría completar su ciclo. Así, podemos ver estos síntomas generados por la infección como una manera del parásito de ‘manipular’ al humano para conseguir su objetivo, es decir, reproducirse con éxito.

 

Wikipedia

WIKIPEDIA

Durante muchos años los habitantes de las zonas contaminadas con Dracunculus –países africanos como Chad, Etiopía, Malí y Sudán del Sur– solo podían eliminar la infección esperando a que asomara la hembra del gusano a través de la úlcera. A continuación la ataban a un pequeño palo donde poco a poco iban enrollándola –pueden alcanzar más de un metro de longitud– hasta que lograban sacarla de su cuerpo. No podían hacerlo de una vez ni muy deprisa puesto que si se rompía el gusano al tirar, podía generarse una infección severa. Por eso no era extraño encontrar personas con varios palitos colgando de sus piernas durante el proceso de extracción de gusanos. Afortunadamente hoy en día esta enfermedad está casi erradicada. Ha bastado con filtrar el agua bebida en las zonas contaminadas para evitar la ingestión de copépodos.

 

* Santiago Merino es biólogo y director del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC). Este artículo es un extracto de su libro Diseñados por la enfermedad. El papel del parasitismo en la evolución de los seres vivos (Editorial Síntesis, 2013).