Establecer protocolos de Terapias Avanzadas, esencialmente de Terapia Génica y Celular dirigidos al tratamiento potencial y futuro de distintas patologías humanas hereditarias, es el objetivo del Grupo de Investigación de Terapias Avanzadas, Génica y Celular que dirige el Dr. Antonio Liras Profesor de Fisiología en el Departamento de Fisiología de la Facultad de Ciencias Biológicas de la Universidad Complutense. Los estudios se dirigen a enfermedades raras pero fundamentalmente aquellas que son monogénicas ya que éstas son más adecuadas para este tipo de estrategias. De forma específica se está ensayando con determinadas coagulopatías congénitas como la Hemofilia. Con este Grupo de Investigación colaboran la Real Fundación Victoria Eugenia, la Unidad de Terapia Celular y Medicina Regenerativa del Instituto de Investigación Sanitaria Idi PAZ del Hospital Universitario La Paz de Madrid y la Unidad de Terapia Celular del Hospital Clínico Veterinario Complutense. Este grupo forma parte del Campus de Excelencia Internacional Moncloa dentro del cluster i-Health-Medicina Innovadora.
La Hemofilia es un trastorno hereditario de carácter recesivo ligado al cromosoma X, que cursa con una deficiencia de factor VIII de la coagulación (Hemofilia A) o de factor IX (Hemofilia B), variando el fenotipo de la enfermedad desde grave cuando los niveles de factor son menores al 1% del valor normal, moderado entre el 1 y 5% y leve entre el 5% y el 40%. Al igual que otras enfermedades raras la Hemofilia es una enfermedad crónica y representa un importante gasto sanitario y farmacéutico para su tratamiento lo que se traduce en que en aquellos países con menos recursos económicos sea mayor la tasa de morbi-mortalidad. En la actualidad, su tratamiento es óptimo y se basa en la administración exógena por vía intravenosa de factores de la coagulación de origen plasmático humano de alta pureza o de origen recombinante de última generación que no presentan proteínas de origen humano o animal.
A largo plazo los esfuerzos se centran en el desarrollo de las Terapias Avanzadas, especialmente las estrategias de Terapia Génica ―mediante la utilización de vectores virales adenoasociados y lentivirales― y de Terapia Celular utilizando células madre adultas o células pluripotentes inducidas. La Hemofilia, como otras enfermedades hereditarias, es una enfermedad muy adecuada para ser tratada mediante protocolos basados en las Terapias Avanzadas por ser de origen monogénico (defecto en un solo gen), por requerir unos bajos niveles de factor coagulante para presentar un fenotipo moderadoleve sin necesidad de regulación de la expresión y, además, por disponer para la experimentación de una gran variedad de modelos patológicos animales.
Los grandes avances en Terapia Génica se están obteniendo mediante el uso de vectores virales para introducir el gen terapéutico, pero estos vectores presentan multitud de inconvenientes en lo que respecta a la seguridad. Por ello se han descartado los vectores retrovirales por su potencial cancerígeno y los vectores adenovirales por su gran inducción a la aparición de fenómenos anafilácticos graves. En estos momentos las esperanzas están puestas en los vectores virales adenoasociados y en los vectores lentivirales. Aun así, se deben conseguir superar inconvenientes de seguridad como son las consecuencias de la integración del genoma viral en el genoma de las células, la respuesta inmunológica de rechazo frente a la cápsida del virus y los efectos hepatotóxicos derivados. Partiendo de esta premisa el objetivo del grupo del Dr. Liras ha sido establecer una estrategia de Terapia Génica no viral con una menor eficacia de transfección y unos menores niveles y tiempos de expresión, pero apostando por una máxima seguridad. En el caso de la Hemofilia por sus características peculiares, unos niveles, por ejemplo, del 5% del nivel normal y unos tiempos de expresión de meses ya sería un gran éxito, teniendo en cuenta que un fenotipo moderado-leve es compatible con una calidad de vida casi normal y, por otra parte, una expresión de meses sería una gran ventaja terapéutica frente a la administración intravenosa de hasta tres veces por semana del tratamiento profiláctico actual. Por otro lado, esta población de enfermos se ha visto mermada por las infecciones virales por el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) y por el de la hepatitis C (VHC) por lo que la propuesta de una terapia sin la utilización de virus será, sin lugar a dudas, mejor aceptada tanto por los pacientes como por los médicos que los tratan.
Los resultados obtenidos representan un hito en este tipo de estrategias en Terapia Génica. Mediante transfección no viral por nucleofección se ha logrado introducir el gen que codifica el factor IX humano de la coagulación en células madre mesenquimales humanas adultas obtenidas a partir de la grasa que se recupera de liposucciones. Estas células que se obtienen y caracterizan fácilmente, son capaces, después de transfectadas, de producir una proteína que en su estado de células no diferenciadas, pero multipotenciales, no la expresan. De esta forma se ha conseguido, por primera vez, la producción de factor IX de la coagulación, que es deficiente en pacientes de Hemofilia B, en los medios de cultivo de estas células en etapas iniciales de estudios in vitro. La segunda fase de la experimentación que es la realmente relevante y que abre una posible aplicación en clínica, ha consistido en la reimplantación de estas células, modificadas genéticamente y que producen factor IX, en ratones mediante perfusión directa por vía intravenosa o mediante microtrasplante (inyección intra hepática en parénquima). Los resultados han sido extraordinarios ya que tras 48 horas desde la implantación de las células, se han detectado niveles circulantes de factor IX humano en el plasma del ratón.
Los objetivos futuros se centrarán en ampliar el tiempo de expresión de la proteína mediante el uso de secuencias de localización nuclear, el uso de conjugados con importina y con péptidos esteroides. Además, se ensayarán nuevos biomateriales, en colaboración con la Universidad Politécnica de Madrid, con el objeto de incluir las células en andamiajes o soportes biológicos que faciliten el anidamiento y mantenimiento, a más largo plazo, de estas células productoras.
La relevancia de estos estudios se basa en que estas estrategias se podrían aplicar a otras patologías hereditarias humanas de similares características moleculares y clínicas, siempre intentando encontrar y sopesar un equilibrio entre los niveles de expresión relacionados con un determinado fenotipo de la enfermedad y el tiempo de producción, con el efecto terapéutico, aunque éste fuera subóptimo, pero que implicara o conllevara una mejora en la calidad de vida del paciente. Estas estrategias que combinan Terapia Génica no viral con Terapia Celular son, sin lugar a dudas, más seguras, ya que se manipulan las células ex vivo fuera del paciente y no se utilizan virus como vectores de transfección. Por otro lado, permiten los trasplantes autólogos reutilizando las propias células del paciente sanas (en el caso de mosaicismo) o el trasplante alogénico entre distintos individuos especialmente con el uso de células madre mesenquimales (utilizadas en estos estudios) que no producen rechazo inmunológico al carecer de los antígenos del complejo mayor de histocompatibilidad I y II.
Esta actividad investigadora le ha valido al Grupo del Dr. Liras importantes premios y reconocimientos, como el Premio ConfiHe concedido por Baxter BioScience Spain a proyectos de investigación, a la innovación y excelencia en el ámbito de la Hemofilia, el Premio concedido por la Sociedad Española de Trombosis y Hemostasia al proyecto más innovador de investigación en Hemofilia 2007 y el Premio Internacional de Investigación Duquesa de Soria 2010, en la modalidad de grupos de prestigio internacional de investigación en Hemofilia.