Proyecto

El presente proyecto está apoyado por la iniciativa Stop-Ataxia de Friedreich (STOP-FA) en colaboración con la Federación de Ataxias de España (FEDAES) y otras Asociaciones de pacientes, la Unidad de Investigación en Neurociencias del Instituto de Investigación en Ciencias de la Salud Germans Trias y Pujol (IGTP) en Badalona y la Unidad de Producción de Vectores del Centro de Biotecnología Animal y de Terapia Génica (CBATEG) de la Universidad Autónoma de Barcelona. El proyecto ha sido aprobado por los Comités de Ética correspondientes.

 

La propuesta surge por la inexistencia en la actualidad de tratamientos terapéuticos efectivos para curar la ataxia de Friedreich (AF). Las características fisiopatológicas de la AF causada por el déficit de la función de la frataxina y los logros alcanzados en los últimos 5 años con estrategias terapéuticas basadas en virus adenoasociados (AAV) aplicados a diversas enfermedades neurológicas hacen que la AF sea un modelo patológico susceptible para ser tratado con AAV capaces de transferir al sistema nervioso, tanto central como periférico, la proteína deficitaria frataxina. Por estos motivos, aquí proponemos una estrategia terapéutica de terapia génica para la AF basada en virus adenoasociados de última generación, que han probado ser útiles para la transferencia de genes recombinantes en el sistema nervioso, para la corrección de la función de frataxina en el modelo de ratón con ataxia de Friedreich.

 

 

Objetivos del proyecto

La relevancia estratégica de la investigación propuesta se enfatiza por la inexistencia de tratamientos terapéuticos efectivos para la ataxia de Friedreich.

 

La hipótesis es que la aplicación de adenovirus recombinantes asociados rAAV específicos para transferir la frataxina en las neuronas ganglionares de la raíz dorsal y las neuronas del cerebelo corrigen el fenotipo en un modelo de ratón con AF.

 

El objetivo general del estudio propuesto es restablecer la función mitocondrial y corregir los déficits sensoriales y motores en el modelo de ratón YG8SR con AF mediante la transferencia de la proteína frataxina humana recombinante.

 

Los objetivos específicos son los siguientes:

 

• Generar adenovirus asociado recombinante del serotipo adecuado con el ADNc completo (rAAV-FXN) para la expresión de frataxina humana en las neuronas afectadas de los sistemas nerviosos central y periférico. La expresión de la frataxina se dirigirá mediante las secuencias reguladoras adecuadas que han demostrado que son capaces de su expresión de la frataxina in vitro e in vivo. Se generará también adenovirus asociado recombinante del mismo serotipo con el gen de la luciferasa bajo el control de los mismos promotores para evaluar las células diana transducidas mediante técnicas de neuroimagen por bioluminiscencia in vivo.

• Administrar los vectores recombinantes en el ratón YG8SR con AF mediante administración intratecal.

• Evaluar las funciones motoras y sensoriales en el ratón YG8SR administrado con vectores que expresan frataxina.

• Evaluar la función mitocondrial y el estrés oxidativo en el ratón YG8SR administrado con vectores que expresan frataxina.

• En el caso de obtener los resultados esperados, iniciar los procesos regulatorios y producir el virus recombinante en las condiciones de calidad exigida para implementar un ensayo clínico en pacientes con ataxia de Friedreich.

 

 

Terapia génica con virus adenoasociados (AAV)

Entre los vectores virales y no virales empleados en terapia génica para patologías humanas, los vectores derivados de virus adenoasociados (AAV) han demostrado importantes beneficios clínicos y expresiones prolongadas en modelos animales de varias enfermedades neurológicas, como la enfermedad de Gaucher, la enfermedad de Fabry, la enfermedad de Pompe, la leucodistrofia metacromática, la enfermedad de Niemann-Pick A y las mucopolisacaridosis I, II, III A, III B, IV y VII entre otras.

 

La administración intravenosa de vectores AAV en modelos animales de enfermedades de depósito lisosomal, ha llevado a incrementos en la actividad enzimática de hasta 16 veces los valores normales en sangre, hígado, bazo, riñón y músculo, haciéndolos muy útiles para tratar este tipo de patologías.

 

Durante los 10 últimos años, los AAV han sido los vectores de elección en la mayoría de ensayos clínicos efectuados para tratar patologías del sistema nervioso central y periférico (http://www.abedia.com/wiley/index.html). Es de gran importancia que no se han observado efectos adversos con estos vectores hasta la fecha, y los resultados han sido muy prometedores. Varios factores hacen que los AAV se hayan convertido en el vehículo de suministro de genes ideal para el sistema nervioso central (SNC). Además de todas las ventajas mencionadas anteriormente, los AAV utilizados han mostrado una fuerte preferencia para la transducción neuronal, han mostrado una muy duradera expresión en una sola administración, todo ello sin exhibir patogenicidad ni inmunogenicidad debido a su simplicidad. Es más, se ha probado experimentalmente que estos vectores son capaces de dirigir cantidades variables de expresión génica hasta un tiempo prolongado como mínimo de 18 meses.

 

A día de hoy se han realizado o se están realizando más de 100 ensayos clínicos empleando AAV como vector: 62 en fase I, 20 en Fase I/II, 14 en Fase II, 1 en Fase II/III, y 8 en Fase III, 14 de ellos son para enfermedades neurológicas. Se han obtenido resultados optimistas en ensayos tipo I y II para varias patologías humanas, como son la amaurosis congénita de Leber, la deficiencia de alfa-anti tripsina, la deficiencia de lipoproteína lipasa, la distrofia muscular de Duchenne, las enfermedades de Canavan, Gaucher, y Morquio, la hemocromatosis, la hemofilia, la enfermedad de Alzheimer, la enfermedad de Parkinson, la esclerosis lateral amiotrófica, la insuficiencia cardíaca grave, el síndrome de Sanfilippo, entre otras.

 

Estos resultados aseguran la esperanza de que la corrección de defectos genéticos en enfermedades neurológicas recesivas mediantes estrategias de terapia génica con vectores basados en AAV sea una realidad en los próximos años.

 

La finalidad del uso de adenovirus asociados es transferir el gen salvaje Fxn para corregir el déficit de proteína Frataxina en las células afectadas en la Ataxia de Friedreich, es decir, en los ganglios de las raíces dorsales y las neuronas del cerebelo de pacientes con Ataxia de Friedreich. Los virus AAV de última generación que emplearemos han demostrado ser eficientes en transferir proteínas exógenas a las neuronas del sistema nervioso incluidas las que degeneran en la Ataxia de Friedreich.