EDITORIAL

 

Oligonucleótidos antisentido, aptámeros y ARN-Si: promesas para el tratamiento de enfermedades oculares

Antisense oligonucleotides, aptamers and SirNA:promises for the treatment of ocular diseases

 

Fattal E.¹, Bochot A.¹

¹UMR CNRS 8612, School of Pharmacy, University of Paris-Sud. 
5 Rue Jean-Baptiste Clément, 92296 Châtenay-Malabry, France.
E-mail: elias.fattal@cep.u-psud.fr

 

Las diferentes estrategias de inhibición de la expresión genética se han aplicado en muchas indicaciones terapéuticas, entre ellas el tratamiento de las enfermedades oculares. De hecho, la liberación intraocular de ácidos nucleicos tales como los oligonucleótidos contrasentido, los aptámeros y los «pequeños ácidos ribonucleicos entrometidos» (small interfering RNA, siRNA) ha generado un gran interés en los últimos años. Entre los abordajes terapéuticos prometedores se encuentra la tecnología contrasentido: los oligonucleótidos son diseñados para ser complementarios a una secuencia ARN determinada, de forma que pueden unirse a dicha secuencia objetivo y parar la producción de proteínas no deseadas. Esta selectividad genética permite el diseño de drogas dirigidas a una diana y por tanto la producción de terapias más efectivas y menos tóxicas. La primera y única droga contrasentido en el mundo, aprobada en noviembre de 1998 por la Food and Drug Administration (FDA), ha sido Vitravene^®, un oligonucleótido descubierto por ISIS para el tratamiento de la retinitis por citomegalovirus (CMV) en pacientes con síndrome de inmunodeficiencia adquirida (SIDA). Vitravene^® fue comercializado por Novartis Ophthalmics y salió al mercado simultáneamente a otras medicaciones potentes para el SIDA. Aunque cambiaba el curso de la enfermedad, los pacientes actualmente rara vez desarrollan CMV y las ventas de Vitravene^® han sido extremadamente bajas. Además, se ha demostrado que Vitravene^® induce inflamación ocular como uno de sus principales efectos secundarios. A pesar del fracaso de Vitravene^®, la compañía ISIS produjo otro oligonucleótido contrasentido que fue autorizado para iCo Therapeutics. Es un inhibidor contrasentido de la quinasa c-Raf, una importante enzima en la vía de transducción de la señal desencadenada por el factor de crecimiento endotelial vascular (VEGF) y otros factores de crecimiento importantes. En estudios preclínicos, la inhibición contrasentido de la quinasa c-Raf se asoció a una reducción en la formación de neovasos en el ojo, lo que sugería que la inhibición de dicha enzima podría ser útil en el tratamiento tanto de la degeneración macular asociada a la edad (DMAE) como de la retinopatía diabética (1).

Otro tipo de moléculas que inhiben la expresión genética son los aptámeros. Éstas son moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA) o ribonucleico (ARN o RNA) que han sido seleccionadas de una muestra aleatoria basándose en su capacidad para ligarse a otras moléculas. Los aptámeros pueden ligar ácidos nucleicos, proteínas, pequeños componentes orgánicos e incluso organismos enteros. Estas novedosas moléculas han demostrado un gran potencial en el tratamiento de enfermedades oculares. La FDA ha aprobado recientemente Macugen^® (una inyección de pegaptanib sódico), descubierto por Eyetech Pharmaceuticals, Inc. Macugen^® ha sido diseñado para tratar la DMAE exudativa o «húmeda» (Partner Pfizer Inc. comercializará la droga). Este nuevo medicamento es un aptámero anti-VEGF pegilado, un ácido nucleico de una sola cadena que se une a la proteína 165 VEGF, el tipo específico de VEGF que determina el crecimiento de los neovasos anómalos. En la forma exudativa de la enfermedad, esos neovasos sangran y causan pérdida de visión o incluso ceguera. Macugen^® actúa como un antagonista y bloquea la unión del VEGF a su receptor (2).

Un abordaje más reciente para marcar el RNA mensajero (mRNA) es el uso de los siRNA. Éstos son ácidos nucleicos de doble cadena con 21-23 nucleótidos capaces, intracelularmente, de ensamblarse con un complejo multiproteico, el llamado «complejo silenciador inducido por RNA» (RNA induced silencing complex, RISC). Este complejo contiene: 1) una actividad helicasa que desune las dos cadenas de moléculas RNA, permitiendo a la cadena antisentido unirse a la molécula RNA objetivo, y 2) una actividad endonucleasa que hidroliza la cadena homóloga del mRNA objetivo en el sitio por donde la cadena contrasentido se une. Los siRNA parecen actuar como eficientes agentes inhibidores de la expresión genética en células de mamífero. El siRNA-027 es un siRNA corto modificado dirigido contra el receptor-1 del VEGF (VEGFR-1). Este VEGFR-1 es un componente clave de la vía clínicamente validada del VEGF. El VEGFR-1 se encuentra fundamentalmente en las células endoteliales vasculares y es estimulado tanto por el VEGF como por el factor de crecimiento placentario (PlGF), lo que resulta en el crecimiento de neovasos. Al estar dirigido contra el VEGFR-1, el siRNA-027 ha sido diseñado para cortar la activación de la angiogénesis patológica iniciada tanto por el VEGF como por el PlGF. Se demostró que el siRNA-027 inhibía la neovascularización (el crecimiento de neovasos asociado con enfermedad) en varios modelos preclínicos validados. Particularmente, estos estudios demostraron también importantes efectos a nivel molecular, que resultaban en niveles reducidos de VEGFR-1, tanto de la proteína como del mRNA para formarla (3).

Tal como hemos mencionado anteriormente, el objetivo de los ácidos nucleicos es en la mayoría de los casos el segmento posterior del ojo. Los ácidos nucleicos libres no penetran la córnea y quedan confinados a la capa epitelial superficial. La difusión pasiva de drogas a través de la córnea se ve influida ampliamente por su solubilidad, su peso molecular y su grado de ionización. Los ácidos nucleicos se caracterizan por un peso molecular alto y una carga negativa, por lo que no son capaces de atravesar la córnea. Para mejorar el transporte a través de los tejidos oculares se puede aplicar la iontoforesis. En efecto, el sistema de iontoforesis transcorneoescleral es un método de liberación no invasivo repetible que facilita notablemente la penetración intraocular de los oligonucleótidos tanto en el segmento anterior del ojo como en el posterior. La aplicación de este método puede repetirse tantas veces como sea necesario para conseguir los niveles terapéuticos mantenidos necesarios sin ningún riesgo o efecto secundario injustificado. Como alternativa al transporte transcorneal, la liberación de ácidos nucleicos a los tejidos intraoculares puede conseguirse utilizando la administración intravítrea. La inyección intravítrea es una ruta de administración muy delicada. De hecho, el paciente debe encontrarse bajo anestesia local durante la inyección ya que la aguja debe penetrar el humor vítreo sin causar disrupción en la retina ni desprendimiento de la misma. Debido a su pobre estabilidad en fluidos biológicos, los ácidos nucleicos tienen una vida media corta en vítreo. Su aplicación terapéutica requiere, por tanto, administraciones intraoculares repetidas para conseguir una presencia intraocular mantenida de oligonucleótidos intactos. Las inyecciones intravítreas repetidas incrementan el riesgo de endoftalmitis, lesión del cristalino y desprendimiento de retina y pueden ser mal toleradas. Por esta razón, el uso de sistemas de liberación mantenida, tales como los liposomas, implantes o microesferas hechas de polímeros poli(láctico-co-glicólico) biodegradables, parece necesario para superar esas limitaciones. Este último sistema se aplicó a los aptámeros de antiVEGF, permitiendo la liberación de alrededor de 2 µg/día a lo largo de un periodo de 20 días con actividad conservada, y a un oligonucleótido antiTGFb 2 para mejorar la supervivencia de la ampolla de filtración en un modelo experimental de cirugía filtrante en conejo.

 

Bibliografía

1. Bochot A, Couvreur P, Fattal E. Intravitreal administration of antisense oligonucleotides: potential of liposomal delivery. Prog Retin Eye Res 2000; 19: 131-147.

2. van Wijngaarden P, Coster DJ, Williams KA. Inhibitors of ocular neovascularization: promises and potential problems. JAMA 2005; 293: 1509-1513.

3. Gomes Dos Santos AL, Bochot A, Fattal E. Intraocular delivery of oligonucleotides. Curr Pharm Biotechnol 2005; 6: 7-15.