Transduccion

TRANSDUCCION

En las últimas décadas se ha producido el desarrollo de una de las ramas más fascinantes de la biología: la tecnología del ADN recombinante, que permite la manipulación del genoma de un individuo, con aplicaciones tanto desde el punto de vista terapéutico como comercial, al ofrecernos no sólo el desarrollo de nuevos métodos de diagnóstico, sino también la transferencia deinformación genética.
La transducción de genes foráneos en organismos vivos comenzó con la observación de que el ADN aislado podía ser introducido en células en cultivo y éste se integraba al genoma y sintetizaba la proteína correspondiente en la célula receptora.
La terapia génica presenta tres componentes indisociables y necesarios: el primero, un gen de interés del cual se espera que la expresión enuna célula normal se acompañe de un efecto terapéutico. El segundo lo constituye la célula blanco, sobre la cual hay que realizar la modificación y el tercero es el vector, vehículo que transporta el material genético y permite su introducción en la célula blanco.
Un vector es una molécula de ADN que vehiculizará al fragmento de interés y permitirá su amplificación. Ellos facilitan la entrada ybiodisponibilidad intracelular del material genético a transducir y, por consiguiente, su funcionamiento correcto. Los vectores de clonación más utilizados derivan del genoma viral o de plásmidos bacterianos.
Un vector de clonación tiene tres componentes esenciales:
1. Un origen de replicación
2. Un gen marcador fácilmente seleccionable
3. Al menos un sitio único de restricción
De formagenérica los podemos clasificar en: vectores no virales y vectores virales.
Los vectores no virales engloban aquellas técnicas de transducción donde el material genético es introducido utilizando tanto métodos químicos por ejemplo fosfato cálcico y liposomas así como físicos biobalística, electroporación y microinyección.
La utilización del fosfato de calcio se basa en la capacidad que presentan losiones calcio para precipitar el ADN provocando que la célula, mediante endocitosis, introduzca el ADN en su interior. No es una técnica que provoque toxicidad en las células, pero la expresión del transgén es transitoria y con una eficacia de transfección cercana al 10%. Su utilización se ve reducida a cultivos celulares en aplicaciones ex vivo. Los liposomas constituyen bolsas rodeadas de unamembrana lipídica, a semejanza de una célula eucariota animal, capaces de introducir ADN en la célula diana. Los liposomas catiónicos interaccionan tanto con el material genético a transferir como con las membranas celulares que deben atravesar, debido a la presencia de cargas netas negativas originadas por los grupos fosfato en el ADN y por residuos del ácido siálico de la superficie celular. Así,los lípidos catiónicos condensan el ADN y, ya en forma de complejos transfectantes, se unen a las proteínas azucaradas de la membrana plasmática mediante enlaces electrostáticos. Los complejos transfectantes con carga neta positiva utilizan las proteínas azucaradas de la membrana plasmática para fijarse en la célula. Los lípidos catiónicos interaccionan con las cargas negativas del ADNcondensándolo, mientras que los transportadores catiónicos interaccionan con las cargas negativas que presenta la membrana celular gracias al exceso de cargas positivas, mediante enlaces electrostáticos. Una condensación controlada del ADN permite la formación de partículas, con un diámetro de 50-150 nanómetros, que contienen una sola molécula de ADN, hecho que facilita notablemente la penetración en lascélulas y posteriormente en el núcleo. Se produce la captura del 100% de los complejos estables de polinucleótidos por atracción de cargas y los lípidos se absorben a la membrana celular debido a propiedades de fusión, liberando el ácido nucleico directamente dentro del citoplasma. De esta manera se evita la degradación lisosomal. Este vector no plantea problemas en modelos in vitro, sin embargo, in...