Fundación Instituto Leloir. Terapia Genica. Osvaldo L. Podhajcer, Ph.D. Director, Laboratorio de Terapia Molecular y Celular Instituto Leloir CONICET

Documentos relacionados
Unidad de Biotecnología Celular Instituto de Salud Carlos III

ANIMALES TRANSGENICOS

Terapia Génica. Dra. Lizbeth Salazar-Sànchez Escuela de Medicina Universidad de Costa Rica

Terapia molecular. Cuales son los niveles de acción de la Terapia Molecular? Qué es la terapia génica? Niveles de intervención terapeútica molecular

Medicamentos biológicos y biosimilares

Fabricación de Terapias Genéticas: Cómo Asegurar la Seguridad y Calidad de los Productos

Consideraciones Preclínicas en el Desarrollo de Productos de Terapias Celulares y Genéticas

BIOTECNOLOGÍA. 1.- Ingeniería Genética, ADN recombinante

Enzimas de restricción

1. Cuáles son las diferencias en los componentes químicos del ADN y ARN?

Elementos genéticos móviles

(Estudios in vivo y estudios in vitro)

Ingeniería Genética II

Diagnóstico microbiológico de la infección por HIV

CARACTERISTICAS DE LAS CELULAS NORMALES EN CULTIVO

Área Académica de: Química. Programa Educativo: Licenciatura de Química en Alimentos. Nombre de la Asignatura: Biología celular

EVALUACIÓN DE RIESGO DE LA LIBERACIÓN AL MEDIO AMBIENTE DE UN VECTOR DE TERAPIA GÉNICA MODIFICADO GENÉTICAMENTE (Notificación B/ES/12/35)

EXPEDIENTE DE MEDICAMENTO EN INVESTIGACIÓN (IMPD) PARA MEDICAMENTOS DE TERAPIA CELULAR: MÓDULO DE CALIDAD

7.012 Serie de ejercicios 5

ESTUDIO DE LOS MECANISMOS MOLECULARES RESPONSABLES DEL DESGASTE MUSCULAR DE LOS PACIENTES CON EPOC: IMPLICACIONES TERAPÉUTICAS

REGULACIÓN TRANSCRIPCIONAL DE LA EXPRESIÓN GENICA

Biología: una ciencia de la información. Aplicaciones en la Medicina del Futuro

Dr Alejandro Acevedo Gaete Oncólogo Médico Hospital Carlos Van Buren

! INVESTIGADORES! DEL! CNIO! ENCUENTRAN! DOS! POSIBLES! NUEVAS!ESTRATEGIAS!PARA!CURAR!LA!PSORIASIS!!!

TERAPIAS BIOLOGICAS DRA CRISTINA WIERZBICKI

Cáncer Mama, biomarcadores de expresión génica

CICLO DE REPLICACIÓN VIRAL. ETAPAS

ASIGNATURA: BIOLOGÍA MOLECULAR

AVANCES EN TRANSGÉNESIS ANIMAL

Qué es un gen? EXPRESION GÉNICA 01/05/2013

PRODUCCIÓN DE PROTEÍNAS PICHIA PASTORIS RECOMBINANTES EN. Procesos biotecnológicos Dra. Claudia Elena Año 2015

Estructura y estabilidad de un dominio proteico BRCT. Obregón Mansilla, Alexandra J. I. CAPÍTULO II ANTECEDENTES

PROYECTO NUEVAS ESTRATEGIAS TERAPÉUTICAS PARA LOS PNET

Asesoramiento genético para el estudio del cáncer de mama y ovario hereditario

La MEDICINA del SIGLO XXI

Terapia celular: presente y futuro, realidades y falsedades

Proceso para transformación de células de plantas con Agrobacterium tumefaciens

Tipos de células madre

Asesoramiento genético para el estudio del cáncer de mama y ovario hereditario

c) Los macrófagos y las células B presentan antígenos a las células T auxiliares. 2 puntos

DIFERENCIACION Y RENOVACION CELULAR

Paloma Rodríguez Rodríguez

ADN, con capacidad autoreplicativa.. Se introducen dentro hospedadora y en general, producen un gran numero de copias.

Microbiología General Tema 5: Transmisión de la información genética

Anexo: Marco legal e institucional del registro de medicamentos en Chile

Enfermedad de Newcastle

Universidad de Costa Rica Escuela de Biología


Genómica y transcriptómica para la generación de datos en Evolución

Cortar y pegar ADN: arreglar las mutaciones mediante la "edición genómica" ADN, ARN y proteínas

MEMORIA FINAL. 1. Resumen

Oferta tecnológica: Método para detectar inserciones de espaciadores en estructuras CRISPR

UNIVERSIDADES PÚBLICAS DE LA COMUNIDAD DE MADRID J.

ALGUNOS LOGROS CIENTÍFICOS DE MARÍA BLASCO

Vectores adenovirales de primera generación, el vector por excelencia en inmunoterapia génica del cáncer

Simposio sobre herramientas para edición génica: ventajas y dificultades en su aplicación práctica

Agentes Antivirales Los virus

Qué es un Análisis Genético?

INTRODUCCION A LA VIROLOGIA

3 er Curso Genética Humana Sociedad Española de Genética Valencia Enero de 2008 Los micrornas como genes de susceptibilidad en cáncer por José

CELULAR. En organismos multicelulares, las células intercambian información:

Terapia génica del síndrome de Wiscott-Aldrich: hacia la expresión fisiológica del gen terapéutico

CROMOSOMA 21. Pintado Cromosómico Total 21

cromátidas centrómero cromosoma

GENÉTICA BACTERIANA. Elementos genéticos. GENOMA BACTERIANO es el conjunto de elementos genéticos autorreplicativos que tiene una bacteria

ALBERTO JIMÉNEZ BENÍTEZ 1º BACH

BIOTECNOLOGÍA CONTRA EL CÁNCER

Entendiendo la resistencia a los

LA BIOTECNOLOGÍA HACE TU VIDA MEJOR Y MÁS FÁCIL

Biotecnología. Historia y aplicaciones Su utilización en el INTA Alto Valle. investigación

IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE LOS MECANISMOS DE TUMORIGÉNESIS MEDIADOS POR FRAGMENTOS CARBOXITERMINALES DE HER2

S OCIEDAD VERSIÓN PARA IMPRIMIR

Cáncer de Mama Resistencia a tratamientos anti- HER2 en pacientes con Cáncer de mama.

LOS RETOS DE LA BIOMEDICINA: ENTRE LA CIENCIA Y LA ÉTICA

El uso de adenovirus como herramientas biotecnológicas

Curso: Ingeniería genética Agropecuaria Unidad 1: Conceptos y perspectiva histórica de la tecnología del ADN recombinante.

CANCER LETTERS PUBLICA LAS ÚLTIMAS NOVEDADES DE CELYVIR, EL ANTITUMORAL EN ESTUDIO PARA NEUROBLASTOMA PEDIÁTRICO

MÁSTER UNIVERSITARIO EN BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR (BCM) Facultad de Ciencias, Facultad de Medicina, CIMA Universidad de Navarra

CÁNCER DE MAMA. Modelo de aplicación de la genética y biología molecular. Dr. Abelardo Arias Velásquez

Apoptosis en Otorrinolaringología

Identificación y caracterización de células madres cancerígenas (CMCs) en Sarcoma de Ewing

METODOLOGIA DEL PCR. Lic. Jorge Mato Luis. Laboratorio de Genética Molecular Hospital Clínico Quirúrgico Hermanos Ameijeiras

LA CIENCIA Y SU IMPORTANCIA SOCIAL

VECTORES DE TRANSFERENCIA EN TERAPIA GENICA

SISTEMAS INTELIGENTES

Oferta tecnológica: Nueva familia de moléculas para combatir bacterias, virus y cáncer

SISTEMAS VIRALES PARA EXPRESIÓN DE GENES daniela capiati

MATRIZ EXTRACELULAR Y MOLÉCULAS DE

Técnicas de ADN recombinante: la manipulación genética

INTERACCIONES CÉLULA-CÉLULA Y CÉLULA-ME. Proteínas de adhesividad celular (CAMs)

Nutrición y salud en grupos específicos de población (adultos de edad avanzada). Interacción entre I+D y Cadena Alimentaria.

GUIA DE LABORATORIO PRACTICA 8 EXTRACCIÓN ADN PROGRAMA DE ENFERMERIA CURSO INTEGRADO DE PROCESOS BIOLOGICOS

PRUEBAS DE ACCESO A CICLOS FORMATIVOS DE GRADO SUPERIOR Convocatoria mayo de 2005 BIOLOGIA

CAPÍTULO 12: TERAPIA GÉNICA 1

INGENIERÍA GENÉTICA 5 GAATTC 3 3 CTTAAG 5

INACTIVACIÓN DE LOS GENES SUPRESORES PTEN, DMBT1 Y P16 EN GLIOBLASTOMA MULTIFORME, ASTROCITOMAS ANAPLÁSICOS Y ASTROCITOMAS DE BAJO GRADO.

Análisis de la. como parte del diagnóstico general del cáncer de mama. Karla Elizabeth Flores Martínez* Rafael González Alvarez** Entretextos.

Veamos rápidamente el ciclo celular

FARMACODINAMIA CONCEPTOS GENERALES

Montaje de la Solución a Nivel Distrital Antivirus

Transcripción:

Fundación Instituto Leloir Terapia Genica Osvaldo L. Podhajcer, Ph.D. Director, Laboratorio de Terapia Molecular y Celular Instituto Leloir CONICET

Definition of Somatic Gene Therapy "Transfer of new genetic material to the cells of an individual with resulting therapeutic benefit to the individual R.A.Morgan and W.F. Anderson, 1993

Gene Therapy To alter patient s DNA to fight or prevent a disease instead of controlling the symptoms To supply cells with normal copies of missing or mutated genes The aim is to treat inherited and complex diseases

Proteins in common use in autoimmune diseases such as insulins, Interferons and TNF receptors and antibodies are: A) expensive to produce B) many have short have lives (particularly the cytokines) C) need to be systemically administered through frequent inefficient routes D) systemic administration might produce unacceptable side effects such as widespread immunosuppression Gene Therapy can overcome many of these limitations

Pharmacological differences between protein and gene therapies.

Pharmacological differences between protein and gene therapy

Pharmacological differences between protein and gene therapy

Somatic gene therapy: ex vivo vs in vivo Ex-vivo In-vivo Xenogeneic transplantation Tissues, cells, organs

Vectores utilizados Vectores virales Vectores no virales

Vectores recombinantes Virales Adenovirus Retrovirus Virus Adenoasociado (AAV) Herpesvirus simplex (HSV) Lentivirus Alphavirus Virus híbridos o modificados No virales ADN (plásmidos) Liposomas Proteínas Mixtos Virus + liposomas Virus + copolímeros

Pacientes por continente Cont inent Protocols Patients Number % Number % America 480 80 2208 63.2 Europe 103 17.2 928 26.6 Asia 9 1.5 32 0.9 Australia 3 0.5 13 0.4 Africa 1 0.2 15 0.4 Mu lti-co ntinent 4 0.7 298 8.5 Total 600 100 3494 100 Trial continents

Adenovirus

Replication-deficient adenoviral vectors for gene transfer in vivo RSV-LTR IL-1ra SV40 polya E1 Plasmid DNA Co-transf ection Homologous Recombination Analy sis Purif ication Control tests 293 cells 3.6 kb E1aE1b E3 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 mu Adenovirus DNA IL-1ra IL-1ra mrna IL-1ra Transduction IL-1ra protein Adenov iral Vector IL-1ra protein Brain cell

Terapia Genica en Cancer Los ensayos clinicos con virus han demostrado un alto nivel de bioseguridad en pacientes Su eficacia es limitada esencialmente debido a la poca eficacia terapeutica de los vectores no replicativos usados inicialmente

Parametros a considerar en la mejora de un virus terapeutico Gene delivery Actividad del gen Bioseguridad

Ventajas del uso de adenovirus Estabilidad sistemica Metodos para su eficiente produccion Infectan celulas que no estan en division tambien Infectan diversos tipos celulares Altos niveles de expresion del transgen terapeutico Poseen espacio para incorporar genes de gran tamaño Su ciclo de replicacion se conoce

Adenovectores en terapia genica del cancer Virus no replicativos: No generan más virus dentro de la célula y solo expresan un gen que genera un efecto antitumoral Virus oncolíticos: se multiplican y eliminan primordialmente las células tumorales. Pueden llevar un gen terapeutico adicional

Adenovirus Oncoliticos de Replicacion Condicional (CRAds) para la Terapia en Cancer La replicacion viral unicamente en el entorno tumoral es esencial para lograr un aumento de la eficacia La replicacion viral permite sobreponerse a la eventual baja infeccion inicial

Porque adenovirus replicativo???... En los 50s...se aisla el adenovirus de las células adenoides (Rowe et al., 1953). En los 50s... primer clinical trial con Ad wt (Smith et al., 1956), en donde se observa el efecto oncolítico de los adenovirus. Se abandona temporariamente

Organización del genoma viral y ciclo infectivo El genoma viral es ADN lineal de doble cadena. 35-36 Kpb y esta contenido en una cápside proteica asociado a las proteínas V y VII. ITR E1A E1B L1-3 E3 E4 ITR Inverted Terminal Repeats Los genes están codificados en ambas hebras en unidades de trascripción que se solapan

Clasificación de los adenovectores ITR E1A E1B L1-3 E3 E4 ITR Primera generación: Se reemplaza el gen E1 por el gen a expresar. ITR gen L1-3 Adenovirus no replicativo!!!!! E3 E4 ITR

Clasificación de los adenovectores ITR E1A E1B L1-3 E3 E4 ITR Primera generación: Se reemplaza el gen E1 por el transgen a expresar. Segunda generación: Se reemplazan lo genes E1, E2, E3 y E4. Tercera generación: Son los vectores que dependen de helpers Vectores oncolíticos o CRAds: Se regula la replicación en la célula tumoral ITR Pr E1A L1-3 E3 E4 ITR

Clasificación de los CRAds CRAds Tipo I: Presentan mutaciones o deleciones en sus genes tempranos Tipo II: Utilizan promotores que se expresan en ambientes tumorales para dirigir la expresión de genes virales tempranos Promotores tumor-específicos (TSP) ITR P E1A Ad-wt, promotor nativo de E1A ITR TSP E1A CRAd, promotor tumor-específico conduciendo a E1A Criterios para seleccionar un TSP: Potencia Especificidad tisular Longitud Inactivo in hígado/activo en tumor Clases de TSP: Asociados a tumor Tejido específicos Inducibles

Como seleccionamos un promotor especifico?? Sobre-expresión de un gen ITR Promotor E1A TK ITR

Como mejorar la selectividad de los CRAds. I

Interacción de E1 con Rb y p53

Si sumamos un TSP a E1A mutado tenemos Célula normal P53/pRb normal Apoptososis Replicación y lisis El virus mata la célula y se propaga CRAd P53 mutado (40%) Célula tumoral

Como mejorar la selectividad de los CRAds. II

Como infecta un adenovirus Primero interacciona el dominio Knob con el receptor de CAR Segundo intervienen los dominios RGD del penton base y se unen a integrinas

Esto ocurre tanto en células normales como tumorales FIBER INTERNALIZATION CAR Adenoviral particles are disrupted in endosome

Los niveles del receptor CAR limitan la infectividad Celulas 293: CAR positiva Celulas tumorales: CAR negativa Se observaron niveles muy bajos de CAR en tumores humanos Esta seria la razon de la falta de efectividad observada Tampoco favoreceria la dispersion lateral

Qué tenemos que mejorar en los CRAds? Selectividad y eficacia Ingreso a la celula tumoral a traves de un receptor diferente y especifico de la celula tumoral Replicacion selectiva en el tumor Favorecer dispersión viral lateral Evitar su eliminacion por el sistema inmune

Qué tenemos que mejorar en los CRAds? Selectividad y eficacia Ingreso a la celula tumoral a traves de un receptor diferente y especifico de la celula tumoral Replicacion selectiva en el tumor Favorecer dispersión viral lateral Evitar su eliminacion por el sistema inmune

Expansion del Tropismo de los CRAds Modificar el tropismo para que el virus ingrese a traves de otro receptor CAR Celula normal Celula tumoral

Adenovirus Grupo Serotipo A 12, 18, 31 B 3, 7, 11, 14, 16, 21, 34, 35, 50 C 1, 2, 5, 6 D 8-10, 13, 15, 17, 19, 20, 22-30, 32, 33, 36-39, 42-49, 51 E 4 F 40, 41

Modificación del tropismo Fibra quimera 5/3 Motivo RGD, une integrinas Motivo pk7, se une a los receptores con heparan sulfato

Ad5 Knob Shaft Ad35 RGD Penton base FIBRAS QUIMERAS Fibra Ad5/35 Larga Fibra Ad5/35 Corta

Podriamos usar un puente que facilite La entrada del virus?? Primero interacciona el dominio Knob con el receptor de CAR Segundo intervienen los dominios RGD del penton base y se unen a integrinas

Como mejorar la selectividad de los CRAds. III

Aprovechando características del tumor ITR A33 E1A L1-3 E3 E4 ITR A33 F512 HRE Nueva modificación de los promotores de CRAds

Conclusiones Los adenovirus oncoliticos de replicación condicionada son herramientas capaces de eliminar células tumorales en forma específica Existe un fuerte nivel de atenuación en células normales lo que les confiere a estos adenovirus una importante perspectiva clínica Las modificaciones por ingeniería genética tanto internas como externas tornan a estos virus herramientas inteligentes para atacar el tumor en forma especifica

Molecular targets in autoimmune diseases.

VEGF intramuscular injection for critical limb ischemia Circulation 97 (12): 1114 (1998)

Cosmetic uses (currently being done with collagens) In utero gene therapy Sports uses (currently being done with EPO) Cloning and genetic engineering

Gene Therapy for SCID diseases

Major success of gene therapy Gene Therapy

http://www.newscientist.com/article/ dn13783-gene-therapy-successreverses-blindness.html