Aspectos históricos de la genética y la motilidad ocular (parte III): el futuro

MURUBE E¹, AYUSO C², ESTEBAN DE ANTONIO M³, MURUBE J⁴

1 Director médico de LasikCenter. Madrid.
² Jefa de Servicio de Genética de la Fundación Jiménez Díaz. Universidad Autónoma de Madrid. CIBER de Enfermedades Raras.
³ Socio fundador de la Sociedad Española de Estrabología.
⁴ Ex-presidente de la Sociedad Española de Estrabología.

La genética tiene una trascendencia grande en sus manifestaciones sobre la motilidad ocular, ya señaladas en Studium Ophthalmologicum en las dos publicaciones previas a ésta (2,3).

La lucha por superar las enfermedades genéticas viene de muy atrás. La primera medida sanitaria fue la prevención genética evitando apareamientos peligrosos, en los que la experiencia había mostrado riesgo de tener una descendencia enferma. El primer descubrimiento, hace milenios, fue la frecuencia de anormalidades en los hijos de dos hermanos, y la posible transmisión de estas anormalidades a los sucesivos descendientes. Ya muy recientemente, el conocimiento de las enfermedades genéticas se basó en los genodendros o árboles genealógicos, con la limitación de no detectar los casos de novo, ni muchos de los recesivos que necesitarían una homozigocia para manifestarse. En un futuro, será la analítica genética la que mostrará el peligro de una transmisión de enfermedad y la terapia génica la que evitará su transmisión.

La evitación de graves problemas de transmisión genética –en los que un trastorno oculomotor sería intrascendente, si no va acompañado de severas deficiencias generales, como a menudo ocurre– se puede hacer con un diagnóstico preimplantacional, lo que cada vez se generaliza más. Para ello, se toman óvulos maternos y espermatozoides paternos y se cultivan in vitro durante 3 días en una incubadora. De allí se toman los blastómeros, se analizan y si no transmiten la tara genética, son aptos para su implantación en el útero materno.

En un futuro inmediato cada vez se practicará más el estudio genético de los embriones y fetos intraútero. Cuando en un embarazo natural se desea saber si un feto porta una enfermedad genética, se toma una biopsia del corion fetal entre la 9ª y 11ª semana de gestación. A estas células se les aplica un protocolo de purificación de ADN, y se consigue su genoma completo. Como un genoma completo tiene varios miles de millones de pares de bases, en este genoma se localiza sólo el gen buscado en el que puede estar la mutación recibida de los padres. Este fragmento de ADN se amplifica con una reacción PCR (polymerase chain reaction), y una vez hecho, se somete a análisis de secuenciación para determinar si el feto ha heredado la mutación de alguno de sus progenitores. Si el resultado es positivo, se sabe que el nasciturus heredará la enfermedad parental.

En el estado actual de la ciencia, esto no tiene un tratamiento aplicable en la clínica práctica, aunque hay muchos intentos de terapia génica. Un simple trastorno oculomotor carecería de trascendencia, pero si esto es sólo parte de un grave problema vital para el feto, la legislación española permite, si los padres lo solicitan, la interrupción del embarazo hasta la 23ª semana de gestación, pero no después.

Actualmente, los intentos experimentales de corregir un defecto genético en un postnato son múltiples. Cuando se presenta un caso de enfermedad genética, hay dos estrategias de tratamiento: La primera es la estrategia de suplementación, que aporta al paciente el producto no producido por el gen anormal (el caso más frecuente, aunque no directamente ligado con el aparato oculomotor, es la insulina para los diabéticos). Parte de esta estrategia es la terapia celular, consistente en la implantación de tejidos, órganos y glándulas fetales de origen xenógeno animal no nato.

La segunda es la estrategia de restauración, que aporta al paciente el gen deficitario. Se consigue esto con nanotecnología médica, que permitirá curar enfermedades desde dentro del cuerpo y al nivel celular o molecular (4).

El primer paso para la terapia génica –que se define como el reemplazo de un gen alterado por otro normal, o como la introducción deliberada de ácidos nucleicos dentro de células somáticas humanas con fines terapéuticos, profilácticos o diagnósticos (según el GTAC UK Natinal Research Ethics Committe for Gene Therapy)–, es conocer el gen alterado y su expresión. Gracias a los últimos avances científicos se han logrado identificar muchos de los genes relacionados con ciertas enfermedades, entre ellas muchas causantes de trastornos oculomotores.

El principio de la terapia génica molecular se basa en introducir en el interior del núcleo de las células diana un fragmento de DNA, llamado «transgénico», que reemplace un gen alterado o deleccionado por un gen normal, de forma que utilizando el sistema celular endógeno sea capaz de producir la o las proteínas que evitan la enfermedad.

En los últimos 20 años, desde 1989, se han lanzado más de 500 pruebas, de las que el 65% han sido para enfermedades cancerígenas, el 15% para diversas enfermedades hereditarias, el 10% para infecciosas, y el resto para otras patologías. En estas pruebas, algunas han tenido relación indirecta con la motilidad ocular, pues han ido dirigidas a enfermedades que afectan al sistema nervioso y a malformaciones corporales, pero en las que los trastornos oculomotores suelen ocupar un lugar secundario.

Los problemas actuales de la terapia génica son muchos (5-8): Una dificultad es que hay células fácilmente accesibles, como las sanguíneas, en las que se pueden extraer de la médula ósea células estaminales (popularmente conocidas en español como células madre) hematopoiéticas para corregirlas y reinyectarlas al paciente (pruebas ex vivo). Pero en las patologías de células musculares y neuronales, como lo son la mayoría de los trastornos oculomotores genéticos, cuyas células son de difícil cultivo, debe encontrarse un vector o carrier (del angloamericano carrier, a su vez del latín tardío carrus, carricare, carro, acarrear) que transporte el gen a su lugar correcto (pruebas in vivo).

Como el ADN no puede traspasar las membranas celulares, para introducir este DNA transgénico en las células diana se necesita la ayuda de un carrier. Los carriers que hasta el presente han mostrado mayor eficacia son los adenovirus, los virus adeno-asociados (AAV), los lentivirus, y los nanotubos de carbono (9). Estos carriers, cargados con el gen apropiado que sustituirá o complementará al gen con deleción mutante, penetran en las células como caballo de Troya, y liberan dentro de ellas el nuevo transgen. Para ello, cada vez se consiguen transgenes que expresan mejor su mensaje pertinente.

Otra dificultad es que pueden introducirse en el paciente genes que produzcan substancias que sean tóxicas para células que interesa conservar, o que impulsen el programa apoptótico de auto-destrucción. Por ello hay que conocer perfectamente la composición del gen y su medio de regulación, pues si no, se correría el peligro de producir un gen inapropiado que no desarrolla su función o que produce substancias tóxicas, o que destruye por apoptosis células indeseadas.

Otra dificultad es la de la duración de la expresión del gen después de haberlo insertado en las células diana. Incluso en células que no se dividen, como ocurre en las neuronas, la expresión del gen decae con el tiempo. Actualmente se investiga en la creación de transgenes que duren más tiempo.

Otra dificultad más es que si el vector es un retrovirus, se inserta al azar en su genoma, pudiendo no sólo producir la proteína deseada, sino también despertar la multiplicación celular. Esto no está aún probado, pero fue la causa de la reciente suspensión en EEUU de las pruebas de terapia génica.

Las pruebas actuales tienen numerosos fracasos, y los riesgos que pueden estar ligados a estos avances no son despreciables, pero su control será cada vez más apropiado. Esto ha planteado problemas morales. Por ello, el Parlamento Europeo decidió en abril de 2001 no dar fondos para «investigación en embriones humanos y clonación terapéutica y reproductiva». Pero tras repetidas discusiones, abrió la puerta para subvencionar el uso de embriones humanos para tratar enfermedades incurables que afectan a la «dignidad humana», vaga expresión esta última que dejaba abiertas casi todas las puertas. El representante portugués José Ribeiro Castro señaló que la cuestión fundamental es: «Can human beings be considered as material to be used for treating other human beings suffering from incurable diseases?». En la decisión final, algunos países (España, Portugal, Italia, Irlanda, Austria y Alemania) aceptaron aportar fondos a la Comunidad Europea para subvencionar investigación en embriones humanos, pero algunos de ellos prohibieron desarrollar tal investigación en su país, por aspectos sociales con implicaciones morales. En España, la recientemente aprobada Ley de Investigacion Biomédica (Boletín Oficial Cortes Generales, Congreso Diputados, n.º 104-14. 28 marzo 2007) permite bajo ciertas circunstancias la investigación en embriones humanos. Estas implicaciones morales han ido y seguirán evolucionando con la cultura, y van desde la legitimación ética de impedir un embarazo presuntamente peligroso entre hermanos o primos, cosa ya expresada hace muchos siglos, hasta la legitimación ética de eliminar un humano con una disgenesia importante, ya en su acoplamiento como zygoto, o ya en estadíos posteriores; o la de crear un humano tan o más adaptado al medio que el actual. Este tema es de continua discusión en nuestro siglo XXI. El actual concepto de moral suele estar deformado por prejuicios de tipos cultural, social, religioso u otros, que hacen difícil que una asamblea multinacional y multicultural llegue a un consenso. El término «moral» procede del latín mos, moris, la costumbre, y éstas costumbres, reguladas por el conocimiento humano, siempre van a mejor, salvo en ocasionales retrocesos que pronto se corrigen. Mos, moris: costrumbre y moral. Nunca la etimología ha sido más afortunada en marcar un concepto.

Estamos en el principio de un mundo científicamente fascinante, que progresa a una velocidad de aceleración exponencial, con un futuro difícil de imaginar, que transformará la sociedad de nuestra especie, y será el escalón de la o las que nos sucedan.

1. Esteban Aránguez M. Pasado, presente y porvenir de la oftalmología. Arch Soc Oftalmol Hisp-Amer 1947; 7: 52-87.

2. Murube E, Esteban de Antonio M, Murube J. Aspectos históricos de la genética y la motilidad ocular (parte I). Stud Ophthalmol 2008; 26: 235-244.

3. Murube E, Esteban de Antonio M, Murube J. Aspectos históricos de la genética y la motilidad ocular (parte II): el presente. Stud Ophthalmol 2009; 27: 43-66.

4. Rodríguez Sánchez JM, Rodríguez Sánchez J, Ruiz Guerrero M. Exploración, diagnóstico y tratamiento de las patologías óculo-motoras. Previsiones futuras. In: Capítulo II.

5. Ayuso CM, Baiget F, Palau, V, Volpini V,.Ayuso C. Patología Molecular Hereditaria II. Enfermedades neuromusculares, neurodegenerativas y neurosensoriales. Capítulo 157: 1235-1251. In: Patología Médica. Barcelona: Ed: Farreras Rozman. 2004.

6. Ayuso CM, Trujillo J, Villaverde C, Vallespín E, Lorda I. Implicaciones genéticas en la Aniridia. Capítulo 3 Sección I: Aspectos básicos en Aniridia. In: Estado Actual y Protocolos de Actuación en la Aniridia Congénita.

7. Ayuso C. Prevención de las enfermedades oftalmólogicas hereditarias. In: «¿España ve bien? Campaña de Prevención Visual» ONCE y Soc Esp Oftalmología. Capítulo 9: 121-138 (1999).

8. Bosch F. Gene and cellular therapy in Spain: moving forward. Hum Gene Ther. 2009; 20(9): 919.

9. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon. Nature 1991; 354: 56-58.