Desarrollo de una terapia basada en células y genes para la hemofilia

La hemofilia B es un trastorno hemorrágico causado por la falta de FIX en el plasma y afecta a 1 de cada 30,000 hombres. Los pacientes sufren hemorragias recurrentes en los tejidos blandos que provocan discapacidad física, además de hemorragias que ponen en peligro la vida. El tratamiento actual (basado en la infusión de FIX) es transitorio y está plagado de un mayor riesgo de infecciones transmitidas por la sangre (VHC, VIH), altos costos y disponibilidad limitada. Esto ha impulsado la búsqueda de alternativas basadas en terapias genéticas y celulares. La terapia génica con virus está plagada de problemas de seguridad y de mayor inmunogenicidad. Al ser el sitio natural de síntesis de FIX, se espera que el hígado proporcione tolerancia inmunológica y fácil acceso circulatorio. El trasplante de hígado es una opción terapéutica exitosa a largo plazo, pero está limitado por la escasez de hígados de donantes y la inmunosupresión crónica, lo que hace que la terapia celular basada en iPSC sea una perspectiva atractiva. Como parte de este proyecto, generaremos iPSC a partir de pacientes hemofílicos que se corregirán genéticamente mediante la inserción de ADN codificante FIX. Después de la corrección, diferenciaremos estas iPSC en células hepáticas que luego se trasplantarán a nuestro modelo de ratón con hemofilia que puede aceptar hepatocitos humanos y permitir su proliferación. Estos ratones exhiben síntomas de enfermedad similares a los de los pacientes humanos y proponemos que al inyectar nuestras células hepáticas corregidas exhibirán una coagulación normal medida mediante varios ensayos bioquímicos y fisiológicos. Si tiene éxito, esto proporcionará una cura a largo plazo para la hemofilia y servirá como prueba de concepto para el tratamiento de otras enfermedades hepáticas. Con este objetivo a largo plazo, durante el primer año del proyecto, hemos adquirido dos muestras de pacientes hemofílicos y dos muestras de control de nuestros colaboradores. Hemos generado con éxito iPSC sin cambios genómicos a largo plazo. Actualmente estamos trabajando para identificar las mutaciones en los pacientes que fueron responsables de la enfermedad. Actualmente, nuestros esfuerzos están dirigidos a corregir las mutaciones en las iPSC derivadas del paciente para que ahora puedan producir una proteína FIX funcional.

La hemofilia B es un trastorno hemorrágico causado por la falta de FIX en el plasma y afecta a 1/30,000 hombres. Los pacientes sufren hemorragias recurrentes en los tejidos blandos que provocan discapacidad física, además de hemorragias que ponen en peligro la vida. El tratamiento actual (basado en la infusión de FIX) es transitorio y está plagado de un mayor riesgo de infecciones transmitidas por la sangre (VHC, VIH), altos costos y disponibilidad limitada. Esto ha impulsado la búsqueda de alternativas basadas en terapias genéticas y celulares. La terapia génica con virus está plagada de problemas de seguridad y de mayor inmunogenicidad. Al ser el sitio natural de síntesis de FIX, se espera que el hígado proporcione tolerancia inmunológica y fácil acceso circulatorio. El trasplante de hígado es una opción terapéutica exitosa a largo plazo, pero está limitado por la escasez de hígados de donantes y la inmunosupresión crónica; haciendo de la terapia celular basada en iPSC una perspectiva atractiva. Como parte de este proyecto, planeamos generar iPSC a partir de pacientes hemofílicos que luego se corregirán genéticamente insertando ADN que codifique FIX. Después de la validación para la corrección, diferenciaremos estas iPSC en células hepáticas que pueden trasplantarse a nuestro modelo de hemofilia en ratón que sea capaz de aceptar hepatocitos humanos y permitir su proliferación. Estos ratones exhiben síntomas de enfermedad similares a los de los pacientes humanos y proponemos que al inyectar nuestras células hepáticas corregidas exhibirán una coagulación normal medida mediante varios ensayos bioquímicos y fisiológicos. Si tiene éxito, esto proporcionará una cura a largo plazo para la hemofilia y otras enfermedades hepáticas. Hasta ahora, hemos generado múltiples líneas de células madre de dos pacientes con hemofilia B a través de células de su sangre periférica. Además, hemos secuenciado las regiones codificantes del gen FIX en estos pacientes para identificar las mutaciones responsables de la enfermedad. Hemos corregido el cambio de nucleótido único responsable en dos líneas de células madre de un paciente y estamos trabajando para corregirlo en el otro paciente. Para el otro paciente, actualmente estamos planeando utilizar una estrategia de corrección universal que evitará la necesidad de secuenciar e identificar las mutaciones cada vez. Esto permitirá la integración de una secuencia del gen F9 funcional y corregida bajo su secuencia reguladora nativa. También hemos generado un nuevo modelo de ratón para la enfermedad que tiene deficiencia de 4 genes, lo que le hace permisivo al trasplante y expansión de hepatocitos humanos en su hígado. Demostramos la naturaleza hemofílica de esta nueva cepa de ratón mediante un tiempo de coagulación prolongado, la ausencia de proteínas circulantes y otros ensayos bioquímicos. Este ratón hemofílico nos permitirá detectar síntomas de alivio de la enfermedad tras la administración de hepatocitos derivados del paciente. Actualmente estamos optimizando nuestro protocolo de diferenciación y realizando estudios preliminares en los que estas células diferenciadas in vitro se trasplantarán en nuestro modelo de ratón.