mundo cientÍfico - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por...

22
Visión 9 Mientras que la excitación inicial tras la consecución del mapa genético humano ha dis- minuido un tanto en vista de la ingente empresa que aún resta por hacer, se continúa con la investigación para detectar todos los genes implicados en estas enfermedades y las muta- ciones que los afectan, así como tras la búsqueda de vectores que permitan llevar los genes sanos hasta las células retinia- nas afectadas aminorando en todo lo posible los efectos secundarios que puedan produ- cir tanto estos agentes como las técnicas empleadas para su inserción. La nueva orientación tiene que ver con las células madre y con la muerte celular programa- da. Ambos campos ofrecen múl- tiples posibilidades y lo que es más importante, parece que se pueden resolver con mayor prontitud, lo cual es sin duda lo que demandan los afectados. Las células madre ofrecen la posibilidad de ser trasplanta- das en la retina para que susti- tuyan las células degeneradas pero para ello, aparte de las téc- nicas quirúrgicas que también habrá que desarrollar a propósi- to, es necesario conocer todo el proceso que sufre una célula a lo largo de su evolución, los porqué de esa evolución y cuá- les son los posibles factores que influyen en ella. La investigación avanza tan- to en el conocimiento puro de la fisiología de las células madre, como en el de las moléculas que en un momento u otro intervie- nen en su evolución. Ya se conocen varias de estas molécu- las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se pueden utilizar para conseguir los objetivos que se persiguen. En cuanto a la muerte celu- lar programada o apoptosis, está claro que es una alteración en sus mecanismos normales la que pro- duce las enfermedades degenera- tivas y al igual que en el caso de las células madre, se ha de cono- cer cuáles son estos mecanismos y qué factores influyen sobre ellos. Ya se conocen algunos de estos factores, en unos casos ate- nuadores y en otros precursores de la apoptosis. MUNDO CIENTÍFICO IV JORNADA DE ENFERMEDADES HEREDITARIAS DE LA RETINA En esta jornada ha quedado de manifiesto un cambio de orientación en la inves- tigación sobre enfermedades degenerativas de la retina. Los pasados 26 y 27 de abril se celebraron una nueva edición de las ya clásicas Jornadas sobre enfermedades hereditarias de la retina, contándose con la invitación extraordina- ria del investigador de origen argentino, Rubén Adler. Esta cuarta edición fue organizada por Retina Madrid y la Fundación Jiménez Días. La primera jornada estuvo eminentemente dedicada a los especialistas, y Visión resume lo dicho y acontecido en la misma. Las células madre ofrecen la posibilidad de ser transplantadas en la retina

Upload: others

Post on 16-Mar-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 9

Mientras que la excitacióninicial tras la consecución delmapa genético humano ha dis-minuido un tanto en vista de laingente empresa que aún restapor hacer, se continúa con lainvestigación para detectartodos los genes implicados enestas enfermedades y las muta-ciones que los afectan, así comotras la búsqueda de vectoresque permitan llevar los genessanos hasta las células retinia-nas afectadas aminorando entodo lo posible los efectossecundarios que puedan produ-cir tanto estos agentes como lastécnicas empleadas para sui n s e r c i ó n .

La nueva orientación tieneque ver con las células madre ycon la muerte celular programa-

da. Ambos campos ofrecen múl-tiples posibilidades y lo que esmás importante, parece que sepueden resolver con mayorprontitud, lo cual es sin duda loque demandan los afectados.

Las células madre ofrecenla posibilidad de ser trasplanta-das en la retina para que susti-tuyan las células degeneradaspero para ello, aparte de las téc-nicas quirúrgicas que tambiénhabrá que desarrollar a propósi-to, es necesario conocer todo elproceso que sufre una célula alo largo de su evolución, losporqué de esa evolución y cuá-les son los posibles factores queinfluyen en ella.

La investigación avanza tan-to en el conocimiento puro de la

fisiología de las células madre,como en el de las moléculas queen un momento u otro intervie-nen en su evolución. Ya seconocen varias de estas molécu-las pero queda por concretar dequé manera influyen y cómo sepueden utilizar para conseguirlos objetivos que se persiguen.

En cuanto a la muerte celu-lar programada o apoptosis, estáclaro que es una alteración en susmecanismos normales la que pro-duce las enfermedades degenera-tivas y al igual que en el caso delas células madre, se ha de cono-cer cuáles son estos mecanismosy qué factores influyen sobreellos. Ya se conocen algunos deestos factores, en unos casos ate-nuadores y en otros precursoresde la apoptosis.

MUNDOCIENTÍFICO

IV JORNADA DE ENFERMEDADESH E R E D I TA R I AS DE LA RETINA

En esta jornada ha quedado de manifiesto un cambio de orientación en la inves-

tigación sobre enfermedades degenerativas de la retina.

Los pasados 26 y 27 de abril se celebraron una nueva edición de las ya clásicas

Jornadas sobre enfermedades hereditarias de la

retina, contándose con la invitación extraordina-

ria del investigador de origen argentino, Rubén

Adler. Esta cuarta edición fue organizada por

Retina Madrid y la Fundación Jiménez Días. La

primera jornada estuvo eminentemente dedicada

a los especialistas, y Visión resume lo dicho y

acontecido en la misma.

Las células madre ofrecen la posibilidad de ser transplantadas en la retina

Page 2: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión10

M U N D O C I E N T Í F I C O

En el momento en queestén bien estudiadas estasmoléculas que evitan una muer-te celular anormal, será necesa-rio como en los casos anterioresencontrar la manera de utilizar-los de forma terapéutica puestoque en principio, las inyeccio-nes intraoculares que exigen,tienen efectos secundarios.

Pero estos caminos nuevosy atrayentes no han conducidoal abandono de los métodosoftalmológicos clásicos deinvestigación y de los métodosterapéuticos más a la manocomo serían las técnicas ópticas,farmacología y visión artificial.Sea cual sea el camino, lo nece-sario es que se produzcan resul-tados y para ello hay que brin-dar todo el apoyo que seanecesario a los investigadoresluchando para que sea posible elestudio con células madreembrionarias en España (hoy endía no está permitido) y propor-cionando retinas que estudiar.

INTRODUCCIÓN A LASENFERMEDADES HEREDO-D E G E N E R AT I VAS DE LAR E T I N A

Dra. Blanca García Sandoval

Desde el punto de vistaoftalmológico las característicasclínicas de estas enfermedadesfueron descritas hace ya tiempopero en muchos casos se pre-sentan cuadros ambiguos,incompletos o las enfermedadesse solapan o se heredan conjun-tamente.

Han sido descritas numero-sas degeneraciones hereditariasde la retina, sindrómicas o nosindrómicas. Normalmente sesuelen clasificar en función deestructura ocular a la que afec-tan prioritariamente. Estasestructuras son:

1. Coroides.· Coroideremia.· Atrofia girata.

2. Epitelio Pigmentario.· Stargardt.· Enfermedad de Best.· Albinismo

3. Fotorreceptores.· Retinosis Pigmentaria.· Acromatopsia congénita.· Distrofia progresiva de conos.· Ceguera Nocturna Estacio-naria Congénita

4. Capas internas de la re t i n a .· Retinosquisis.

5. Vitreoretinopatias.

En la actualidad, en lainvestigación de las enfermeda-des hereditarias de la retina, elpapel primordial lo asumen lagenética y la bioquímica mien-tras que la oftalmología es unaherramienta de diagnóstico quepermite establecer una correla-ción entre genotipo y fenotipode donde se derivan nuevashipótesis etiopatogénicas. Losmétodos usados habitualmenteen oftalmología son fotografíasdel fondo del ojo,, angiografía,campo visual, electroretinogra-ma, test de colores.

Muchas de las anomalíasgenéticas de las degeneracionesretinianas aún son desconocidasy los últimos hallazgos dejanbien a las claras que los genesimplicados no son específicos dela retina.

Los estudios moleculareshan proporcionado informacióndetallada sobre patogénesis, porlo que son muy prometedoraslas nuevas estrategias terapéuti-cas como pueden ser la terapiagénica y la manipulación de lasvías bioquímicas.

El conocimiento de la fisio-logía e histología normal de la

retina es fundamental para com-prender su patología, es decir,es imprescindible conocer cómofunciona una retina normal.

Un apartado vital en lasenfermedades degenerativas de laretina es la apoptosis o muertecelular programada. Esta estácodificada genéticamente en lascélulas y forma parte del desarro-llo embriológico, recambio celu-lar y eliminación de células infec-tadas por virus o mutaciones. Esun proceso habitual de muertecelular en la distrofias retinianas.

Los problemas surgen cuan-do este proceso natural sufrealguna alteración.

En la actualidad existendiferentes tratamientos en fasede investigación:

· Factores de crecimiento:Se utilizan para prevenir la

apoptosis. Son muchos los fac-tores investigados y su ventajaradica en que no es necesarioconocer el tipo de mutación queproduce la enfermedad. Sinembargo, en los animales estu-diados tiene un corto efecto y sedesconocen sus efectos secun-darios. Además, dado que suadministración requiere deinyecciones intraoculares decarácter mensual, se plantearíanproblemas ergonómicos e iríanacompañados de riesgos de des-prendimiento de retina, endof-talmitis o cataratas.

En la actualidad se estudianagentes biológicos y bioquími-cos de liberación lenta que pue-dan solventar estos problemas.

· Terapia génica:Consiste en la introducción

de una copia sana del gen muta-do en un estadio suficientemen-te precoz que desplace o suplalas copias defectuosas del gen.También requieren de inyeccio-

En la investigación de las enfermedades hereditarias de la retina, el papelprimordial lo asumen la genética y la bioquímica.

Page 3: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 11

M U N D O C I E N T Í F I C O

nes subrretinianas y aparte senecesita un agente que transpor-te el gen mutado hasta la célulaenferma, esto se viene haciendocon virus atenuados pero no seevitan los problemas.

En las formas autosómicasrecesivas o en recesivas ligadas alsexo, en las que la alteración esuna haploinsuficiencia, el objeti-vo consiste en insertar un gennormal en la célula que se expre-se bien por muchos años.

En las formas autosómicasdominantes, el objetivo es blo-quear la producción de la prote-ína anormal.

· Trasplante celular:Consiste en la introducción

de células en el espacio subrreti-niano con el fin de sustituir lascélulas defectuosas o crear elambiente necesario para que lascélulas del epitelio pigmentarioo los fotorreceptores funcionencorrectamente. Estos trasplantesaún tienen un largo camino pordelante para ser viables amén delos problemas inmunológicosque surgen.

Puede haber trasplante decélulas del epitelio pigmentariode la retina o de fotorreceptorespero en ambos casos, por losexperimentos realizados conanimales, los problemas sonamplios y complicados.

· Terapia con células madre :Existen estudios que pare-

cen demostrar que es posiblereparar tejidos nerviosos engeneral y la retina en particularcon el trasplante de célulasmadre. Así mismo ya hay estu-dios que parecen indicar que lascélulas madre inyectadas en elvítreo pueden entrar en la reti-na y mostrar cierto grado dediferenciación estructural, sinembargo, no fueron capaces demostrar otros rasgos caracterís-ticos de las células retiniananas

normales. En otros estudios sedemostró un mayor grado dediferenciación celular, pero lascélulas no poblaron la retina deforma significativa.

Todavía no existe evidenciade reemplazo ordenado de losfotorreceptores perdidos y/orestauración funcional en lostrasplantes de células madre.

La diferenciación de lascélulas madre se ve muy influi-da por el ambiente que las rodeaen el sitio del trasplante por loque se piensa en obtener unadiferenciación previa antes deltrasplante.

Por otro lado, para que estasexperiencias tengan por fin apli-cación terapéutica en humanosserá necesario combinarlas confactores de crecimiento y otrostratamientos especiales que lasayuden a migrar hasta el puntodonde deberán ejercer la fun-ción a la que se las destina.

· Tratamiento farm a c o l ó g i c o :Se sabe que los bloqueantes

de los canales del calcio retra-san la pérdida de fotorrecepto-res en ratones pero esta investi-gación está muy al principio yantes de nada se ha de experi-mentar con animales de mayortamaño. Aún así, se desconocesi realmente tienen efecto sobrela visión.

En cuanto a la administra-ción de vitamina A no existenestudios estadísticamente signi-ficativos que permitan concluirque retarda la pérdida de visión.

· Visión artificial:Se han diseñado dispositi-

vos que pueden detectar señalesvisuales y estimular directa-mente el cortex visual, lograndocon ello sensaciones visuales.Sin embargo, el sistema se saltala sofisticada codificación de laimagen. Por otro lado, existen

problemas técnicos en laimplantación y en la conexióncon el exterior, así como la limi-tación en el número de disposi-tivos a implantar.

INVESTIGACIÓN SOBRELA R.P. EN ESPA Ñ A

Dra. Carmen Ay u s o

En la actualidad el grupomédico español de retinopatíashereditarias está formado por 6equipos de investigación:· C. Ayuso.Fund. Jiménez Díaz. Madrid.· M Baiget.Hospital San Pablo. Barcelona.· G. Antiñolo.Hosp. Virgen del Rocio. Sevilla.· M. Carballo.Hospital de Tarrasa. Barcelona.· M. Beneyto.Hospital La Fe. Valencia.· D. Valverde.Universidad de Vigo.

Dentro de sus logros cabedestacar:

· Elaboración de una encuestagenético epidemiológica.· Criterios de clasificacióngenética de las familias.· Análisis epidemiológico de lasdistrofias retinianas en España.· Contribución a la identifica-ción de nuevos loci/genes.· Caracterización genotipo-fenotipo en numerosas formasgenéticas de R.P.

Mucho antes de que sehayan establecido las unidadesde seguimiento y control entodo el territorio español,muchos de los grupos han asu-mido un papel asistencial másallá de su labor investigadora,ocupándose de muchas visitasclínicas así como del consejogenético en la mayoría de lasfamilias.

Page 4: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión12

M U N D O C I E N T Í F I C O

Actualmente el grupo médi-co español ha recogido más de2.200 pacientes pertenecientes amás de 1.200 familias que se cla-sificaron genéticamente segúnlos siguientes criterios:

(ver tabla en pie de página)

También en las formas sin-drómicas se ha procedido alestudio clínico integral de lospacientes, integrando al equipoa otros especialistas como ORL,radiólogos, neurólogos, etc.

Se ha analizado la distribu-ción geográfica de las familiasen algunos tipos genéticos, loque permite relacionar entre sínúcleos familiares aparente-mente no emparentados.

El estudio genético de laR . P. se abordó tanto medianteel análisis directo de los genesresponsables o de genes candi-datos, como mediante estudiogenético indirecto. Hoy porhoy se han encontrado muta-ciones cuyos portadores nopadecen la enfermedad y muta-ciones cuyos efectos llegan másallá de la retina.

Las técnicas molecularesson cada vez más precisas y sevan automatizando cada vezmás permitiendo abarcar cadavez un número mayor de genesy de pacientes. Y, ante unapatología para la que no existeun tratamiento eficaz, el estu-dio genético permite la preven-ción de la enfermedad a través

del consejo genético medianteel estudio molecular de estasfamilias, así como el diagnósti-co de portadores, presintomáti-co y prenatal.

El diagnóstico del subtipogenético y la caracterizaciónmolecular permite el pronósticoindividual y la clasificación decada familia.

Estos pasos son imprescin-dibles para llegar a un trata-miento de la enfermedad puesserá imposible tratar a lospacientes de los que no seconozca cuál es su defecto gené-tico concreto y cuál es el gen quese debe reparar en el momentoen que esto sea posible.

Analizando datos oftalmo-lógicos, clínicos y genealógicosse quiere en un futuro identifi-car nuevos genes afectados yoptimizar el consejo genético.

AVANCES ENEL AISLAMIENTO DECÉLULAS DE LA RETINA

Dra. Carmen Prada

Las neuronas y células de laglía de la retina de los vertebra-dos ya sean embrionarias oadultas son complejas estructu-ral y funcionalmente, es decir,cada célula posee dominios concaracterísticas estructurales yfuncionales especificas. El aisla-miento de estas células sin alte-ración de sus formas nativas ypreservando su integridad fun-cional ha sido un desafío paralos neurocientíficos. Las protea-sas comerciales y los procedi-mientos de disgregación celular,ya sean mecánicos o enzimáti-cos, generalmente empleadospara disgregar retina embriona-ria, dañan severamente las célu-las eliminando sus prolongacio-nes y dejándolas redondas einidentificables morfológica-mente. Por lo tanto, las célulasson desprovistas de buena partede sus dominios funcionalmenteespecializados.

El equipo científico de laDra. C. Prada ha desarrolladoun procedimiento nuevo de dis-gregación en el que se utiliza unaproteasa no comercial, denomi-nada proteasa SF que tiene lapropiedad de digerir la matrizextracelular sin atacar las molé-culas de la membrana celular,proporcionando células integras,con su citoesqueleto y sus for-

Un apartado vital en las enfermedades degenerativas de la retina es laapoptosis o muerte celular programada.

Carmen Ayuso

Page 5: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 13

M U N D O C I E N T Í F I C O

mas nativas intactas. La obten-ción de neuroblastos y glio-blastos íntegros de la retina delos vertebrados es pues, facti-ble, por lo que la utilización deesta metodología en experi-mentos de investigación deterapia celular sustitutoria, asícomo de ingeniería genética,podría mejorar los resultados.

Las células tienen distintaforma en función de la zona dela retina en que se encuentren(periférica, central, etc.) y delas células de Müller (Ganglio-nares) hay un 20% que tienenuna prolongación accesoria quesin duda debe tener una fun-ción. De ahí la importancia deaislarlas lo más íntegramenteposible.

UN FACTOR IMPLICADOEN LA DIFERENCIACIÓNDE LA RETINA.POSIBLES IMPLICACIO-NES EN PATOLOGIA YTERAPIA

Dra. Paola Bavolenta

Las S F R P son una familiade moléculas señalizadorasimplicadas en el control de laproliferación de precursoresneurales y en mecanismos deremodelación axonal, entreotros. Sus funciones exactasdurante el desarrollo embriona-rio están aún por determinarpero en el caso de SFRP1, enlas experiencias realizadas conpollos, el patrón de expresión deeste gen ha llevado a pensar quepueda estar implicado en la dife-renciación de distintas regionesdel sistema nervioso central,incluyendo la retina.

Para confirmarlo, se haproducido y purificado SFRP1recombinante que en cultivosdisociados de retina es capaz de

reducir la proliferación celulary aumentar la diferenciaciónn e u r o n a l .

Puesto que SFRP1 tiene lacapacidad de promover la dife-renciación de los fotorrecepto-res, se está analizando la posibi-lidad de utilizar esta moléculasobre células madre neuronales,con la idea de generar grannúmero de fotorreceptores sus-ceptibles de ser trasplantados enmodelos animales de degenera-ciones retinianas. Así mismo, seestá analizando si SFRP1 y losrelacionados SFRP2 y SFRP5podrían estar implicados enpatologías oculares.

Analizando la localizaciónde estos genes se puede compro-bar que están asociados conalgunos locus de los que se sabeque están afectados en enferme-dades humanas.

SFRP1 al ser una moléculasoluble y de fácil administra-ción, podría ser utilizada de for-ma farmacológica para evitar ladegeneración de los conos peroel camino por recorrer en lainvestigación aún es largo.

NEUROGÉNESISY MUERTE CELULARPROGRAMADA DURANTEEL DESARROLLO DE LARETINA DE LOS VERTE-BRADOS

Dr. J. M. Frades

Los fenómenos que inter-vienen en el número de neuro-nas que hay en un tejido son laproliferación, neurogénesis y laapoptosis pero estos mismosfenómenos también intervienenen la enfermedades degenerati-vas de la retina.

En primer lugar se da laproliferación para dar paso a la

neurogénesis que coincide conla apoptosis.

La cifra ideal de neurogéne-sis es de un 13% ya que siaumentara demasiado habríauna menor proliferación. Laapoptosis también interviene eneste proceso.

En la actualidad se estánestudiando una serie de molécu-las que intervienen en los pro-cesos de proliferación, neurogé-nesis y apoptosis como medio deintentar saber más sobre losmecanismos que ocurren en lascélulas.

MUERTE CELULAR PRO-GRAMADA. UN PROCESOCLAVE EN LA FISIOLOGÍAY EN LA PATOLOGÍA

Dr. De la Rosa

La idea de que la muerte,incluso cuando ocurre a nivel delas células que componen unorganismo vivo, es un procesolamentable y frecuentementeaccidental ha cambiado en losúltimos años. Estudios de biolo-gía del desarrollo en diversosorganismos modelo han demos-trado que la muerte celular es unproceso que se produce natural-mente en el desarrollo normal deorganismos pluricelulares, desdegusanos a la especie humana.

Análisis genéticos en gusa-nos han demostrado que lamuerte celular es un procesoregulado a nivel genético. Lascélulas expresan los componen-tes moleculares que les van apermitir suicidarse dependiendode un balance de señales proce-dentes del medio ambiente celu-l a r. La comprensión de estemecanismo ha cambiado demanera notable el punto de vis-ta que se tenía sobre numerosas

El estudio genético permite la prevención de la enfermedad a travésdel consejo genético.

Page 6: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión14

M U N D O C I E N T Í F I C O

enfermedades humanas. Porejemplo, el cáncer frecuente-mente se desarrolla porque dis-minuye la capacidad de muertecelular, mientras que un excesode muerte celular desencadenauna enfermedad degenerativa.

Enfermedades relacionadascon la muerte celular programa-da son:

· Neurodegenerativas:Existe un exceso de apoptosis.Mueren las células hasta produ-cir su desaparición.

· Autoinmunes: Existe undefecto de apoptosis. Hay unagran presencia de glóbulos blan-cos que pueden agredir a lascélulas que han de proteger.

· Cáncer: Existe un defectode apoptosis.

· Virales: Existe una inhibi-ción de la apoptosis. Una célulainfectada tiende a suicidarsepero la acción del virus se loimpide.

La muerte celular progra-mada es un proceso de autodes-trucción celular controlada quepermite al organismo sucorrecta morfogénesis, asícomo su renovación y la elimi-nación de las células que ame-nacen su supervivencia. Estamuerte es de vital importanciatanto durante el desarrolloembrionario como durante lavida adulta.

Uno de los ejemplos másvisibles del resultado de lamuerte celular programada esla morfogénesis de los dedosque se produce por eliminaciónde las áreas interdigitales. Lamuerte celular programada ori-gina que los humanos tengan 5dedos en cada extremidad. Suausencia en los patos, porejemplo, les hace conservar sucaracterística pata palmeada.

Otro ejemplo clásico es lamuerte neuronal, durante eldesarrollo se producen neuro-nas en exceso, lo que permiteposteriormente un refinamien-to de la inervación al moriraquellas neuronas menos capa-citadas, en un modo de selec-ción darwiniana a nivel celular.El sistema inmune tambiénproporciona muchos de losejemplos clásicos de muertecelular programada. Tanto enla selección del repertorio delinfocitos que han de defenderal organismo, produciéndose laeliminación de aquellos quereconocen antígenos propios,como en la eliminación decélulas infectadas o tumoralespor histolisis se requiere uncorrecto funcionamiento delmecanismo de muerte celularp r o g r a m a d a .

El término apoptosis seacuñó por contraposición a lanecrosis de las situacionespatológicas. Los términosnecrosis y apoptosis hacenreferencia a los aspectos mor-fológicos de las células quemueren. Una célula necróticase hincha, explota y libera sucontenido citoplasmático, loque produce una respuestainflamatoria al atraer célulasdel sistema inmune. Original-mente se pensaba que todas lasmuertes celulares, o al menosla mayoría, presentaban estamorfología. Sin embargo, estamuerte está restringida a situa-ciones accidentales o agudas:heridas, infecciones, el dañoinicial en infartos, etc. Su aso-ciación con la respuesta infla-matoria la hace fácilmentedetectable. Una célula apoptó-tica, por el contrario, va redu-ciendo paulatinamente su volu-men y perdiendo primeroporciones de citoplasma rodea-do de membrana. Mas adelantetambién su cromatina se va af r a c c i o n a r. Los cuerpos picnó-

ticos, como se llaman dichosfragmentos, son engullidos porcélulas vecinas y pueden des-aparecer en tan sólo una hora opoco más, sin dejar rastro niinducir una respuesta inflama-toria. Es una muerte que hapermanecido desconocida porsu discreción, aunque ahora sesabe que es la mayoritaria, tan-to en procesos fisiológicoscomo patológicos.

Necrosis es una muerteaccidental mientras que la apop-tosis es una muerte tranquilaque permite la vida.

El término muerte celularprogramada, más preciso desdeel punto de vista del mecanis-mo, responde a estudios másrecientes que demostraron laexistencia de una maquinariaintracelular de muerte cuyoscomponentes, codificados gené-ticamente, se expresan en todaslas células nucleadas del orga-nismo. Es decir, existe un pro-grama que controla el mecanis-mo de muerte celular. Es fácilentender la necesidad de unaprecisa y estricta regulación deun proceso irreversible como lamuerte celular. La exposición,incluso simplificada, de susmecanismos básicos tiene ungrado de complejidad bastantepor encima del nivel divulgativo.

La muerte celular programa-da normalmente tiene lugar porapoptosis, aunque existen bas-tante excepciones que requierenaún un estudio detallado delmecanismo subyacente.

Durante décadas, aunque seconocían ejemplos como los cita-dos anteriormente del desarrolloe m b r ionario, se seguía conside-rando a la muerte celular porapoptosis un proceso singular,aunque fisiológico, de ciertossistemas específicos. Sin embar-go, según se iba observando la

Un apartado vital en las enfermedades degenerativas de la retina es laapoptosis o muerte celular programada.

Page 7: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 15

M U N D O C I E N T Í F I C O

muerte en nuevos tipos celula-res y procesos del desarrollo,fue cambiando la visión hastaconsiderar que la muerte celularprogramada es un procesomucho más general de lo que enun principio se pensaba. Elestudio de la muerte celularprogramada se considera yaesencial en numerosas enferme-dades.

La temida progresión tumo-ral que tantas vidas cuesta noparece depender sólo de la capa-cidad proliferativa e invasiva,sino también de la pérdida de laregulación de la muerte celularpor parte de las células tumora-les: dejar de responder tanto asus controles internos, que lasllevarían a suicidarse, como aalgunas de las señales que con elmismo fin les envía el sistemainmune. Numerosos virus queinfectan nuestras células codifi-can moléculas inhibidoras delprograma de apoptosis, así evi-tan que la célula muera, de nue-vo por indicaciones de las célu-las del sistema inmune, y asídisponen de mayor tiempo paramultiplicarse.

La muerte celular progra-mada también es esencial, encorrecto equilibrio con la proli-feración, para la renovación delos tejidos que constituyen elorganismo. Es fácil comprenderque una aceleración del procesode muerte va a originar procesosdegenerativos. El sistema ner-vioso es especialmente sensible aestos procesos por su reducida oausente capacidad proliferativa.

Factores hereditarios oambientales van a desregular elproceso de muerte celular pro-gramada y producir enfermeda-des tales como la enfermedad deA l z h e i m e r, diferentes tipos deesclerosis y una larga lista demales de consecuencias persona-les y sociales muy dolorosas.

El conocimiento de losmecanismos moleculares quellevan a una célula a su muerteprogramada en situaciones fisio-lógicas puede ayudar a remediarla pérdida irreparable de célulasen ciertas situaciones patológi-cas y disminuir así las secuelasde ciertas enfermedades. Asímismo, conociendo en detalle elmecanismo de muerte celular,puede ser mejorada la terapia deinducción activa de muertecelular en poblaciones de célu-las tumorales, efecto principalde la radioterapia y quimiotera-pia actuales, en búsqueda detratamientos con menores efec-tos secundarios.

Para conocer los mecanis-mos de la apoptosis, hay quecomenzar por el principio, esd e c i r, por la proliferación y dife-renciación de la célula.

En la retina embrionariahay concentraciones de célulasapoptóticas y los factores quelas controlan tienen que vercon la proinsulina (precursorde la insulina). En una retina,existe más apoptosis en la zonacentral y al bloquear la proin-sulina, se observa un aumentode la apoptosis que produceuna disminución de fibras neu-ronales. Por tanto, la proinsu-lina es un factor atenuador dela apoptosis durante el desarro-llo embrionario, falta compro-bar si hace lo mismo en enfer-medades degenerativas puestoque los efectos secundarios quesuelen producir otros trata-mientos farmacológicos, en elcaso de la proinsulina ya estáns o l v e n t a d o s .

En células ganglionares, eltratamiento con proinsulina queya está en el mercado, inyectadade forma subcutánea, permiteobtener un índice de supervi-vencia en su primera semanadel 93% en ratones.

POTENCIALIDAD DECÉLULAS MADRE

Dr. Carlos Vicario

Las células madre o célulastroncales poseen dos caracterís-ticas principales:

· Autorre n o v a c i ó n , e sd e c i r, capacidad de dividirsecontinuamente y generar máscélulas madre.

· Potencialidad de diferen-ciarse en múltiples tipos decélulas especializadas.

Las células madre embrio-narias se obtienen a partir de lamasa celular interna del blasto-cisto, en los mamíferos. Unavez que tiene lugar la organogé-nesis, se pueden encontrarcélulas madre en tejidos especí-ficos (piel, médula ósea, cere-bro, etc.) del animal en des-arrollo o adulto.

Se han aislado célulasmadre a partir del bulbo olfato-rio de ratón embrionario.Dichas células proliferan encultivo celular durante al menos6 meses en presencia de losmitógenos FGF-2 y EGF.Mediante la realización de análi-sis clonal, se ha comprobado supotencialidad de generar neuro-nas, astrocitos y oligodendroci-tos. En presencia de dichosmitógenos, el IGF-I y otras pro-teínas de la familia de la insuli-na, promueven la proliferaciónde las células madre. La super-vivencia y diferenciación deneuronas y células de la glíadepende, en gran medida, de lapresencia de IGF-I en el medio.

La proporción de célulasdiferenciadas en neuronas y glíaes considerablemente menor enlos cultivos procedentes de ani-males IGF-I nulos, respecto alos silvestres. Estos resultados

La muerte celular es un proceso natural en el desarrollo normal deorganismos pluricelulares, desde gusanos a la especie humana.

Page 8: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión16

M U N D O C I E N T Í F I C O

sugieren que el IGF-I endógenoes un importante componentedel sistema molecular que regu-la la supervivencia o diferencia-ción de células madre en el bul-bo olfatorio.

Una pretensión es controlarla diferenciación de célulasmadre para después trasplantar-las en los destinos necesarios.

Los peces y los anfibios tie-nen gran capacidad de regenera-ción a nivel de la retina, capaci-dad que ha perdido el serhumano. Sin embargo, pareceser que hay puntos muy especí-ficos de la retina que si seextraen y se colocan en unmedio adecuado, se pueden rege-n e r a r, el problema es durantecuánto tiempo se pueden mante-ner estas células en cultivo.

NUEVAS ESTRATEGIASEN LA LUCHA CONTRALAS ENFERMEDADESHEREDITARIAS DE LARETINA

Dr. Rubén Adler

Las enfermedades degenera-tivas son en realidad un proble-ma de comunicación celular dela que hay muchas cosas que sedesconocen, por eso es necesarioantes de nada conocer cuálesson las lagunas en el conoci-miento sobre los mecanismos dela vida de una célula. Partiendode esta base, se siguen estudiosque analizan la posibilidad dereemplazar células perdidas porcélulas madre.

Las células madre se carac-terizan porque pueden autorre-novarse, es decir, se dividen ydan lugar a células iguales y, sonpluripotenciales porque puedendiferenciarse en dos o más de lostipos de células existentes en elorganismo. Eso sí, se diferencia-

rán de una u otra manera depen-diendo de su procedencia, del teji-do del que provienen. Hay célulasmadre germinales, embrionarias,progenitoras, neuronales, adultas.

Hay células madre en laretina adulta, sin embargo, enlos mamíferos, estas no reem-plazan las células que se pierdenaparte de que contienen las mis-mas mutaciones que las que seperdieron por lo que a su vezterminarán muriendo. No espor tanto una solución.

Antes del trasplante de célu-las madre es necesario sabercuántas veces se va a dividir unacélula y en qué se va a transfor-m a r. De cualquier forma, el tras-plante de estas células todavía noha tenido grandes resultados enla regeneración del sistema ner-vioso central aunque si pervivenalgún tiempo hasta el punto deintegrarse en el tejido y algunasde ellas incluso generar neuro-nas y establecer conexiones.

En la retina sólo se ha vistosupervivencia, migran y pueblantejidos pero no reemplazan célu-las perdidas. La retina se originade una capa de células indiferen-ciadas y debería aplicarse a unacapa de células madre trasplan-tadas los mismos factores quesufre la retina para su transfor-mación. Por lo tanto es impres-cindible la investigación sobre

los factores que controlan ladiferenciación celular, estos sonlos factores neurotróficos.

Lo cierto es que un factorpuede actuar sobre muchas neu-ronas y una neurona respondera muchos factores por lo que lasrespuestas son muy complejas.

Poco a poco se van cono-ciendo algunas de las moléculas(factores) que intervienen en ladiferenciación de las célulasmadre. La célula progenitoranace cuando se divide por últi-ma vez (cesa la proliferación),entonces migra hacia una de lasfuturas capas de la retina sindejar de transformarse en fun-ción de los factores neurotrófi-cos y señales que se encuentraen el medio ambiente por el quese mueve hasta que finalmenterecibe los últimos datos que lallevan a situarse en un lugar ycumplir una misión.

La formación de territorioscelulares es fundamental, esd e c i r, la disposición espacial delas células. En la retina hay dis-tintos grupos de células distin-tas con el mismo origen embrio-nario.

En un trasplante, para quelas células cumplan su cometido,han de ser entrenadas por asídecirlo y eso lo tienen que hacerlas células vecinas o los médicosy para ello es necesario conocertodo el proceso que lleva a unacélula a una zona de la retina y arealizar unas funciones.

De cualquier forma, aúnhay escollos que salvar puestoque en el caso de que se hubie-ran obtenido fotorreceptores,todavía hay que conseguir queestos no se mueran. Esto sepuede lograr con factores neu-rotróficos inyectados intraocu-larmente de forma repetidapero esto tiene efectos secunda-

Rubén Adler

Page 9: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 17

M U N D O C I E N T Í F I C O

OBJETIVO DELA INVESTIGACIÓN

Desde hace más de 10años, un equipo del Departa-mento de Genética de la Uni-versidad de Barcelona, inicióuna investigación para identifi-car las bases genéticas de lasformas recesivas de la RP y deotras distrofias retinianasmediante:

1. La caracterización de losgenes responsables de las for-mas autosómicas recesivas de la

RP en un panel de 52 familiasdiagnosticadas en distintos cen-tros oftalmológicos españoles

2. Identificar nuevos genesque causan RP

3. Estudiar el gen ABCA4,principal responsable de laenfermedad de Stargardt, en unconjunto de retinopatias fre-cuentes (Stargardt, distrofia deconos y bastones, distrofia enpatrón y distrofia macular aso-ciada a la edad) que cursan condegeneración macular.

La retinosis pigmentaria(RP) es un conjunto de patolo-gías complejas que se diagnosti-can por la pérdida de función delas células de la retina. Estascélulas son de origen neuronal,han adquirido un grado de espe-cialización muy elevado y portanto son muy vulnerables acualquier tipo de error. Loscambios que se producen, tantoa nivel de la estructura internacomo en el metabolismo de losproductos que utilizan para su

Figura 1. Esquema de los pasos que conducen

a la identificación de un nuevo gen. Primero, se

determina con marcadores moleculares la región

cromosómica en la que se localiza el nuevo gen.

Seguidamente se analizan en detalle los fragmentos

de DNA de esta región cromosómica para identificar

las regiones codificantes (secuencias que contienen

información). Se compara con los mapas de los pro-

ductos de transcripción para confirmar que la

secuencia caracterizada se transcribe. Finalmente, si

el gen caracterizado es el causante de la patología,

tiene que haber diferencias entre la copia del gen de

los individuos sanos y la de los afectos. En este caso

el gen mutante causa una interrupción prematura en

la síntesis de la proteína codificada.

Como se ha venido realizando en anteriores numeros incorporamos un interesante

articulo de la investigacion que se lleva a cabo por parte del grupo dirigido por la Dra.

Roser Gonzalez Duarte, financiada en parte, por los fondos de ayuda de Fundaluce

¨Bases genéticas y molecularesde la RETINOSIS PIGMENTO SA ̈

rios negativos e indeseables enel ser humano. Y aún hay otroproblema puesto que aparte deno conocerse exactamentecómo funcionan los factoresneurotróficos, las únicas célu-las que no son activadas porestos factores son los fotorre-c e p t o r e s .

Aunque todo puedan pare-cer inconvenientes, se ha obser-vado que hay unas células de laretina que sin son siempre acti-vadas, estas son las células deMüller.

Por tanto, estas células sepueden utilizar como mediado-res más probables para que efec-

tos indirectos rescaten los foto-rreceptores.

Descubriendo qué fabricanlas células de Müller para acti-var los fotorreceptores, se ten-drían los medios para salvar aestos últimos.

Francisco Rodríguez Antelo

Page 10: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión18

M U N D O C I E N T Í F I C O

función, conducen a la muertec e l u l a r. Estas alteraciones gene-ran áreas de la retina incapacesde responder a las señales de luzque reciben. Los cambios a losque nos hemos referido están enlos genes, o unidades de infor-mación localizadas en los cromo-somas que dictan la síntesis delas moléculas (proteínas) res-ponsables de la morfología inter-na de los fotoreceptores y de loscomponentes celulares esencia-les. Hoy sabemos que el númerode genes que participan en elproceso de la visión es muy ele-vado y que un fallo en cualquie-ra de ellos conduce al final a lapérdida de visión. Esta es la cau-sa por la cual hay que estudiarcada familia por separado. Muyprobablemente en cada familia elgen que causa la patología es dis-tinto. Dicho de otro modo, haymuchos genes y cada uno deellos explica la patología en muypocas familias.

Nuestro primer objetivofué identificar el gen que causa-ba la RP en un panel de 52familias españolas afectas y enlas que la patología se transmitesegún un patrón de herenciarecesivo (padres sanos, hijosafectos). Hemos analizado 11genes distintos en cada familia yhemos identificado 7 mutacio-nes en cuatro genes distintos.Así, del panel inicial de las 52

familias hemos descrito la basegenética de la RP en 6, y que-dan 46 por caracterizar.

El estudio anterior se basabaen analizar genes cuya implica-ción en la patología ya había sidodeterminada. Pero después deeste largo trabajo observamosque aún nos quedaban muchasfamilias por caracterizar. Losresultados que habíamos obteni-do nos habían permitido identifi-car el gen responsable de la reti-nitis en 6 familias y descartarcualquiera de los 11 genes anali-zados como causante de la pato-logía en las 46 familias restantes.

Seguidamente, nos propusi-mos caraterizar nuevos genes deR P. Tampoco es ésta una tareasencilla. Aún hoy, cuando yaconocemos del orden del 97%de la información contenida enel genoma humano, gracias alProyecto Genoma, la identifica-ción de nuevos genes responsa-bles de patologías humanas esen la mayor parte de los casosuna tarea difícil y más aún siéstas presentan herencia auto-sómica recesiva ).

En este último caso, serequiere partir de familias conun número elevado (5 o más) dehijos afectos. Y en ellas, prime-ro, se determina con marcadoresmoleculares la región cromosó-

mica en la que reside el gen res-ponsable de la enfermedad y,después, se analizan todos losgenes de esta región. Si, comoocurre en general, la región aco-tada es de gran tamaño, el núme-ro de genes a analizar es elevado.Datos complementarios impor-tantes son, por un lado, la com-paración del gen con otros yaexistentes en los bancos dedatos. Esta información puededar pistas sobre posibles "parien-tes" ya conocidos y sobre la fun-ción que realizan en distintasespecies. La prueba definitiva deque se ha hallado el gen causantede RP consiste en demostrar quelos afectos de la familia presen-tan una variante del gen distintade la de los individuos sanos y dela población control. En relacióna este objetivo, el análisis de unafamilia del panel que cumplía losrequisitos mencionados nos hapermitido localizar una regióndel cromosoma 2 que contieneun nuevo gen RP. En la actuali-dad, estamos analizando en deta-lle unos 15 genes de esta región.El primero que hemos caracteri-zado ha resultado ser muy inte-resante aunque lo hemos descar-tado como la causa de lapatología en la familia analizada.Se trata de un gen que pertenecea una familia, ORMDL, que nose había descrito con anteriori-dad y que tiene "parientes próxi-mos" muy conservados en orga-

Figura 2. Un mismo gen puede ser responsable de

distintas patologías de la retina, es decir distintas muta-

ciones en la secuencia del gen causan o confieren sus-

ceptibilidad a entidades retinianas diferenciadas. En

relación a ABCA4, se han descrito mutaciones que cau-

san Retinitis Pigmentosa, Distrofia de Conos y Bastones,

Distrofia Macular, Enfermedad de Stargardt y Degenera-

ción Macular Asociada a la Edad. RHO, rodopsina;

PDE6B, subunidad b de la fosfodiesterasa de GMP cícli-

co; Periferin/RDS, periferina; ABCA4, gen específico de

retina con cassette de ATP.

Page 11: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 19

M U N D O C I E N T Í F I C O

nismos tan alejados en la escalaevolutiva como la levadura delpan y los mamíferos. Te n e m o svarias hipótesis y datos prelimi-nares sobre su función, que aho-ra estamos caracterizando a nivelc e l u l a r. Al mismo tiempo, prose-guimos con el estudio de otrosgenes de esta misma región paraidentificar el nuevo gen RP.

En relación al tercer objeti-vo, hace un par de años esteequipo identificó un nuevo gende RP, ABCA4. Es el gen princi-pal de otra distrofia de retina, laenfermedad de Stargardt. La his-toria que nos condujo a este des-cubrimiento es la siguiente. Enotra familia grande del panelhabíamos iniciado una búsquedaexhaustiva del gen responsablecon marcadores moleculares.

Descartamos todos los genesanalizados menos ABCA4.Mutaciones "leves" en este genya habían sido identificadas enpacientes Stargardt, patologíamacular que afecta la retina cen-tral y considerada menos severaque la RP. En cambio, nuestrafamilia presentaba una mutación"severa" cuyos efectos debían sermucho más drásticos que los delas variantes anteriormente des-critas. A partir de este estudiopudimos concluir que dos patolo-gías retinianas clínicamente dife-renciadas, Stargardt y RP, podíanser causadas por un mismo gen.

Estudios posteriores nospermitieron asociar nuevosdefectos en este gen con otraspatologías de la retina, como ladistrofia de conos y bastones.Además, nuestro trabajo con-juntamente con el de otrosautores, no sólo ha demostradoque ABCA4 es causa de almenos 4 patologías retinianasdistintas, sino que ha permitidoestablecer un modelo que rela-ciona el tipo de mutación con laseveridad clínica de la patología.

· ¿ CÓMO ESTE PROYEC-TO PUEDE AYUDAR A LOS ENFERMOS DERETINOSIS?

La retinosis es un conjuntode patologías que se caracterizanpor la degeneración progresivade las células de la retina. Desdehace muchos años el diagnósticoclínico se ha basado en la obser-vación de las alteraciones mor-fológicas y funcionales de laretina. El conocimiento de estasbases moleculares nos permiti-rán conocer cómo funciona elproceso de la visión y cuáles sonlos pasos que hay que controlarpara que la función celular semantenga. En resumen, tendre-mos una comprensión muchomás detallada de la patología ypodremos inferir nuevas dianasterapéuticas. Las investigacionesrealizadas por muchos equiposde investigación sobre las basesmoleculares de la RP en estos15 años han revelado datos degran interés. Entre ellos hay quedestacar los siguientes:

1. las distrofias de la retinason un conjunto de patologíasasociadas a un gran número degenes

2. distintos tipos de muta-ciones en un mismo gen puedecausar patologías distintas

3. se estima que quedanmás de un 50% de genes RPpor identificar

4. el conocimiento de losgenes ha facilitado la compren-sión de las alteraciones celula-res asociadas a la muerte de losfotoreceptores

5. en el caso de los genesmás prevalentes (los que expli-can un mayor número decasos) se están desarrollandométodos de diagnóstico pormicro-chips de DNA.

El conocimiento de lasbases moleculares de la enfer-medad es absolutamente necesa-rio para establecer estrategias

preventivas, controlar la pro-gresión de la enfermedad y dise-ñar intervenciones terapéuticaseficaces. En esta patología elconocimiento ha desvelado unacomplejidad mayor que la espe-rada y por ello las aplicacionesno son tan inmediatas. El estu-dio, la investigación, es el únicocamino que nos permitirá pre-v e n i r, diagnosticar y modificarel curso de la enfermedad. Laenfermedad del SIDA por sugrado de complejidad y descono-cimiento inicial es un buenejemplo. Y vale la pena indicarun dato de interés, hoy ya no sehabla de combatir la muerte porSIDA, sino de optimizar los tra-tamientos para incrementar lacalidad de vida de los enfermos.Con motivo del próximo con-greso mundial, en julio 2002 enBarcelona, la voz de las ONGimplicadas es unánime, NODEJEN DE INVESTIGAR!!!!

Roser González Duarte

G rupo de investigación de laUB que realiza este pro y e c t oen la actualidad,

Doctorandos:Eva Paloma, Miquel Tusón

Investigadores: Susana Balcells,Gemma Marfany

Responsable del proyecto:Roser Gonzàlez Duarte

Investigadores que han con-tribuído con anterioridad:

Doctorandos: Mònica Bayés,Amalia Martínez-Mir

Post-doctoral: Lars HjelmqvistInvestigadores: Daniel Grin-berg, Lluïsa Vilageliu

El número de genes que participan en el proceso de la visión es muy eleva-do y un fallo en cualquiera de ellos conduce al final a la pérdida de visión.

Page 12: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión20

M U N D O C I E N T Í F I C O

El conocimiento de losgenes implicados en unad e t e rminada ruta metabólicaes esencial para la compre n-sión de la misma y la com-p rensión científica de unaruta metabólica es fundamen-tal para conseguir una terapiaracional de las enferm e d a d e sdebidas a la alteración dedicha ruta.

La investigación de losgenes implicados en la ruta dela fototransducción ha dadolugar a resultados espectacula-res en cuanto a la localización yaislamiento de muchos de losgenes implicados en ella, res-ponsables de un buen númerode retinopatías.

Tal vez se esperaba que losavances en este campo trajesende la mano avances similaresencaminados a una terapiaracional de estas enfermedades,que, especialmente tras lasecuenciación del genomahumano, la terapia génica seríaun hecho. Sin embargo, laamplia heterogeneidad genéticaencontrada complica técnica-mente la búsqueda de la muta-ción en el gen causante de laenfermedad en cada familia y lahace económicamente inaborda-ble desde el punto de vista asis-tencial. Esto unido a las dificul-tades encontradas para aplicarla terapia génica en ésta y otrasenfermedades y las complicacio-nes que ofrece el trasplante deretina hacen que, aunque estasvías de curación no se debend e s c a r t a r, se busquen estrate-gias de curación alternativas enlos que distintas disciplinas

científicas oftalmología, genéti-ca, fisiología, etc. han de inter-actuarmucho más fuertementeque hasta ahora.

Desde mi punto de vista,hoy existen dos estrategias quemerecen la atención de los queestamos involucrados, científi-cos y afectados, en la lucha con-tra la retinosis pigmentaria yenfermedades afines.

Una está basada en elhecho de que, independiente-mente del gen mutado responsa-ble de la RP, (de los que seconocen ya más de 30 y elnúmero sigue subiendo) elresultado final es una muerteanticipada de los fotorrecepto-res, este fenómeno se conocecomo APOPTOSIS o muertecelular programada. La investi-gación encaminada a conocerprimero y frenar después esteproceso fisiológico aportarágrandes beneficios a la luchacontra la RP.

La segunda estrategia seríael desarrollo de técnicas quepermitan la sustitución de lascélulas enfermas por otras fun-cionales, es decir, el trasplantede células de retina genética-mente modificadas para realizarcorrectamente su cometido, queno tenga efectos adversos y quefunciones el mayor tiempo posi-ble sin que el paciente sufrarechazo.

En este punto desempeñanun papel muy importante las yafamosas CÉLULAS MADRE,células totipotentes con capaci-dad para transformarse en célu-las especializadas.

No cabe duda de que esacapacidad teórica para diferen-

ciarse hasta dar lugar a todos lostejidos necesarios para desarro-llar una nueva vida engendrapeligrosas posibilidades, sinembargo, a mi juicio, el plantea-miento de unos objetivos clarosy éticamente aceptables permiti-ría aprovechar la enorme poten-cialidad terapéutica de estascélulas madre tanto para lasenfermedades degenerativas dela retina como en otras muchasenfermedades para las queactualmente no existe trata-miento.

Recientemente, investiga-dores de diferentes países hanexperimentado con esta posibili-dad. En el año 2000 el grupodel Prof. Ehinger de la Univer-sidad de Lund en Suecia habíaconseguido transplantar retinasde embriones de conejo de 15días de edad a conejos adultos,tras casi 600 días observaronque el tipo celular supervivientepredominante era de células dela glía y de células de capasinternas de la retina. Los pocosfotorreceptores que sobrevivie-ron estaban colocados siempresobre epitelio pigmentario deretina (RPE) lo que da una ideade la importancia del RPE parael mantenimiento de los fotorre-ceptores. Tampoco se consiguióla vascularización dei injerto.

Warfvinge y colaboradores(2001) y Wojciechowski y cola-boradores (2002) de la mismaUniversidad de Lund continua-ron profundizando en esta líneade trabajo. Así, injertaronsubretinalmente en ratas adul-tas inmunodeprimidas célulasde una línea celular derivada delcerebro (RN33B) y otra deriva-

Papel de las CÉLULAS MADRE enla TERÁPIA de la RETINOSISP I G M E N TA R I A

Se ha comprobado que las celulas progenitoras neuronales puedensobrevivir, migrar y poblar tejidos.

Page 13: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 21

M U N D O C I E N T Í F I C O

da del cerebelo de ratón (C17-2). Estos injertos se mantuvie-ron durante al menos 4 sema-nas antes de sacrificar a losanimales. Tras el sacrificio secomprobó que las células sehabían integrado en el RPE, encapas internas de la retina y enla parte anterior del nervioóptico. Además las célulasRN33B migraron ocupandotoda la superficie de la retina yse diferenciaron en células de laglía, desgraciadamente, de nue-vo no consiguieron que estascélulas se diferenciasen en foto-r r e c e p t o r e s .

Paralelamente a estos traba-jos, un estudio conjunto decientíficos de Salt Lake City yLondres demostraron que enratas mutantes RCS (un modeloanimal muy utilizado en estu-dios de RP, del que ya se hahablado en números anterioresde esta revista) cuando se lesinjertaba subretinalmente líneascelulares genéticamente modifi-cadas para mantenerse establesa largo plazo "in vitro"(ARPE19 y h1RPE7), su fun-ción visual quedaba preservada

significativamente hasta 5meses después del trasplante.

Kawasaki y colaboradores(2002) han conseguido generarprecursores neuronales, neuro-nas y RPE (no olvidemos que laretina esta formada por variascapas de células que son en defi-nitiva neuronas altamente espe-cializadas) a partir de célulasmadre obtenidas de macaco,gracias a una actividad neuroge-neradora descubierta investi-gando los mecanismos que sub-yacen a la diferenciaciónneuronal en los mamíferos(SDIA) demostrando que esposible inducir la formación deprecursores neuronales en pri-mates, filogenéticamente el mis-mo orden que los humanos.

Por último, uno de los gru-pos más destacados en el estu-dio de los patrones de expresiónespacio-temporal de los factoresque controlan el desarrollo de laretina es el liderado por el Pro-fesor Rubén Adler. Los trabajosdel Profesor Adler son funda-mentales para el conocimientode la fisiología de la retina, pasofundamental previo a la aplica-

ción de una terapia racionalpara las enfermedades retinia-nas. Este trabajo merece unartículo aparte en este mismonúmero de VISIÓN, elaboradoa partir de la conferencia que elProfesor Adler pronunció en laIV Jornada sobre enfermedadeshereditarias de la retina.

Como se puede apreciar enestos estudios, en muy pocotiempo, se ha avanzado enorme-mente en el conocimiento de losgenes implicados en las degene-raciones retinianas, en el tras-plante de determinadas capas dela retina, en la modificacióngenética de las células que sevan a transplantar y, por último,en la generación, a partir decélulas madre, de las célulasidóneas para realizar estos tras-plantes. Estos avances son pro-metedores y permiten concebirla esperanza de una terapia. Esel momento más que nunca deser prudentes, no lanzar lascampanas al vuelo y seguir tra-bajando.

José Mª Millán

Sharma RK, et al. Survival of long-term retinal cell trans-plants. Acta Ophthalmol. Scand. (2000). 78:396-402

Warfvinge K et al. Retinal integration of grafts of brain-derived precursor cell lines implanted subretinally intoadult, normal rats. Exp. Neurol. (2001). 169: 1-12

Wojciechowski AB, et al. Long-term survival and glialdifferenciation of the brain-derived precursor cell lineRN33B after subretinal transplantation to adult normalrats. Stem Cells (2002). 20: 163-173

Lund RD, et al. Subretinal transplantation of geneticallymodified human cell lines attenuates loss of visual func-tion in dystrophic rats. PNAS (2001). 17: 9942-9947.

Kawasaki H, et al. Generation of dopaminergic neuronsand pigmented epithelia from primate ES cells by stromalcell-derived inducing activity. PNAS (2002). 3:1580-1585.

Wahlin KJ, et al. Neurotrophic signaling in normal anddegenerating rodent retinas. Exp. Eye. Res. (2001).73:693-701.

Adler R, A model of retinal cell differentiation in thechick embryo. Prog. Retin. Eye. Res. (2000) 19:529-57

Belecky-Adams T, Adler R. Developmental expressionpatterns of bone morphogenetic proteins, receptors, andbinding proteins in the chick retina. J. Comp. Neurol.(2001) 430: 562-72.

Wahlin KJ et al. Neurotrophic signaling in normal and dege-nerating rodent retinas. Exp. Eye. Res. (2001) 73: 693-701

Adler R et al. Microenvironmental regulation of visualpigment expression in the chick retina. Dev. Biol. (2001)236: 454-464.

BIBLIOGRAFÍA

Las degeneraciones heredoretinianas pueden ser consideradasenfermedades de comunicación intercelular.

Page 14: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión22

M U N D O C I E N T Í F I C O

Las degeneraciones heredo-retinianas pueden ser considera-das enfermedades de comunica-ción intercelular ya que la muer-te progresiva (apoptosis) afectaprimero a los bastones, peroluego continúa en forma secun-daria con los conos, destruyendoen sus estadios finales la totali-dad de la capa de fotorreceptoresde la retina.

La muerte de los fotorrecep-tores supone la muerte de la capamás externa de la retina, es decir,que la enfermedad respeta la vidade las capas más internas de lamisma. Esto supone una ventajasi se consiguiese transplantaralgún tipo de células capaces dereemplazar a los fotorreceptores,las que podrían eventualmenteformar conexiones con las célu-las de las capas internas.

En este punto pueden des-empeñar un papel muy impor-tante las células conocidas como

células madre (stem cells) queen el contexto de la retina lla-maremos a partir de ahora célu-las progenitoras neuronales.

Las células progenitorasneuronales tienen capacidadpara:1- Renovarse, es decir, dividir-se dando lugar a más célulasp ro g e n i t o r a s2- Dejar de proliferar y dife-renciarse en otros tipos dec é l u l a s

Además varían en función de:1. Su tejido de origen2. El número de veces que sedividen antes de difere n c i a r s e3. El número de tipos de célu-las distintas que pueden origi-n a r.

Por otra parte, las célulasprogenitoras en algunos casospueden ser totipotentes (es decir,pueden dar lugar a todos los tiposcelulares posibles) pero en otros

casos sólo son multipotentes (esd e c i r, dan lugar sólo a dos o trestipos celulares distintos). Unproblema importante para el pro-greso en este campo es que lascaracterísticas de una célula pro-genitora neuronal sólo puedenser evaluadas retrospectivamen-te, una de las labores actuales delos científicos que se dedican alestudio de estas células es crearherramientas para la evaluaciónprospectiva de las mismas.

Uso de las células madreprogenitoras neuronales comomaterial para trasplantes tera-p é u t i c o s .

Se ha comprobado que lascélulas progenitoras neuronalespueden sobrevivir, migrar ypoblar tejidos, pero aún no hasido posible conseguir que repa-ren satisfactoriamente las lesio-nes producidas por degenera-

La búsqueda de TRATA M I E N TO Sp a ra las DEGENERACIONESR E T I N I A N AS: lecciones deriva d a sde la biología molecular y del desarrollo

Breve Curriculum Vitae:

El Profesor Rubén Adler, nació en Los Toldos (Argentina). Estudió Medicina en la Facultad de

Medicina de la Universidad de Buenos Aires donde también se doctoró obteniendo el Premio

E x t raordinario de Doctora d o.

Actualmente trabaja en el Wilmer Ophthalmological Institute del Johns Hopkins Hospital y es

Catedrático de Neurociencias y Catedrático Distinguido Arnall Patz de Oftalmología en la

Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins en Baltimore (Estados Unidos).

Ha recibido numerosos premios y honores por sus trabajos en el campo de la Oftalmología y

ha publicado sus investigaciones en las más prestigiosas revistas internacionales.

Rubén Adler

La amplia heterogeneidad genética encontrada complica técnicamentela búsqueda de la mutación en el gen causante de la enfermedad.

Page 15: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 23

M U N D O C I E N T Í F I C O

ción celular en la retina. Partedel problema es que aún no seconocen en detalle las influen-cias mediante las cuales el des-arrollo de los progenitores neu-ronales es normalmente contro-lado por las células vecinas quelas "instruyen" para que lasprogenitoras neuronales se dife-rencien en un determinado tipocelular y no en otro.

Aumentar el conocimientoen este campo también sería crí-tico, porque necesitamos sabercómo tratar a las células proge-nitoras que quisieramos trans-plantar en una retina enferma,para conseguir que originen lascélulas que queremos reempla-z a r. Parece que entre las molé-culas implicadas en esta funcióncumplen un papel protagonistalos factores neurotróficos.

Hasta hace poco tiempo sepensaba que la relación factorneurotrófico-neurona era unarelación biunívoca, sin embargoahora se sabe que estas relacionesson más complejas, representan-do redes en las que un mismo fac-tor actúa sobre muchas neuronasy sobre una sola neurona actúanmuchos factores neurotróficos.Las respuestas también son com-plejas. Por ejemplo, interaccionesde este tipo permiten la forma-ción de territorios celulares talescomo el tallo óptico, el epiteliopigmentario de la retina, y la reti-na misma. Los tres tejidos tienenun mismo origen embrionario,proceden del mismo tipo de célu-las, pero algo interviene duranteel desarrollo del ojo que hace queese pequeño conjunto de célulasiguales se diferencie en tres teji-dos distintos.

Uno de los factores impor-tantes en esa diferenciación sonlas BMPs (Bone morphogeneticproteins). Éstas BMPs integranuna familia de proteínas (BMP-2, BMP-3, BMP-4, etc.), for-man homodímeros y están regu-ladas por varias proteínas inhibi-

doras que secuestran estasBMPs. Ambos tipos de proteí-nas, BMPs y proteínas inhibido-ras de BMP pueden ser sinteti-zados por las mismas células opor células vecinas. En la retinaexiste un equilibrio homeostáti-co entre los dos tipos de proteí-nas y una distribución espacialasimétrica de las mismas.

Las BMP regulan el desarro-llo de la región ventral de la vesí-cula óptica en el embrión, y porotra parte, actúan en la regionali-zación dorso-ventral de la retina,básicamente y dicho de unaforma muy escueta, dando lugar ala aparición y desaparición dediferentes moléculas en diferen-tes lugares de la retina y de estamanera regulan la diferenciaciónde las células progenitoras neuro-nales en la región del tallo óptico.

LA RETINA ADULTA .La retina madura proviene

de un neuroepitelio único, elepitelio proliferante, quemediante una serie de transfor-maciones va a dar lugar a la reti-na diferenciada.

En esas transformaciones losprogenitores neuronales sufrendivisiones sucesivas hasta quedejan de hacerlo y cuando unprogenitor neuronal se dividepor última vez migra hacia unlugar determinado de la retina,en ese momento la célula conser-va plasticidad, es decir, todavíapuede diferenciarse en célulasdistintas. Conforme la célula vamigrando y de acuerdo a la posi-ción que alcanza dentro de laretina va encontrando factoresde crecimiento que la estimulana diferenciarse en un tipo celulardeterminado. Uno de estos facto-res son las activinas, proteínasmuy similares a las BMP. En cul-tivos celulares "in vitro" las acti-vinas desarrollan las células ama-crinas y, por otra parte, inhibenla formación de fotorreceptores.

Ante estos hallazgos uno

puede hacerse varias preguntas:¿Pueden las células pro-

genitoras neuronales exóge-nas cuando son transplanta-das a una retina adulta enfer-ma recapitular todas las trans-f o rmaciones que sufren lascélulas endógenas durante eldesarrollo?

¿Pueden retrasar los facto-res neurotróficos el curso deuna degeneración re t i n i a n a ? .

En el caso de la segunda pre-gunta, es importante notar queestudios experimentales handemostrado que ciertos factoresneurotróficos retardan conside-rablemente la muerte de las célu-las fotorreceptoras afectadas pormutaciones genéticas. La duda alrespecto es si efectos similarespodrían obtenerse, sin complica-ciones, en pacientes afectadospor enfermedades similares. Unamanera de saberlo sería inyectarestos factores neurotróficos en elojo de los pacientes, es el caminomás rápido pero las inyeccionesde manera repetida en el ojo esobviamente problemática. Existeotro camino más lento, peroquizá más seguro, que es enten-der el proceso que ocurre en laretina cuando se inyectan estosfactores neurotróficos, por sísolos y en conjunto.

De momento sabemos quelas únicas células que no sonactivadas por los factores neuro-tróficos son los fotorreceptoresy que las células más común-mente activadas por estos facto-res neurotróficos son las célulasde Müller. Esto sugiere que losefectos de los factores tróficosque rescatan a los fotorrecepto-res son indirectos y mediadospor las células de Müller. Elsiguiente paso en la investiga-ción hacia la terapia de las dege-neraciones heredoretinianasserá, por tanto, conocer qué fac-tores de las células de Mülleractúan sobre los fotorreceptores.

Rubén Adler / J. Mª Millán

Estudios experimentales han demostrado que ciertos factores neurotróficosretardan considerablemente la muerte de las células fotorreceptoras.

Page 16: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión24

M U N D O C I E N T Í F I C O

INVESTIGACIÓN delas ENFERMEDADESH E R E D I TA R I AS de la RETINA.EN MODELOS ANIMALES

La investigación biomédicase ha dividido tradicionalmen-te en una investigación clínica,realizada en o sobre humanos yuna investigación básica oexperimental. La investigaciónexperimental se ha llevado acabo de forma tradicional enanimales de experimentación.En la investigación experimen-tal se han descrito y utilizadoanimales de experimentaciónque pueden ser consideradoscomo "modelos experimenta-les" de ciertas enfermedadesque afectan a los humanos. Deentre todos los modelos experi-mentales, los más desconoci-dos hasta hace pocos años eranlos modelos de enfermedadeshereditarias, o enfermedadesde origen genético. Estosmodelos experimentales deenfermedades hereditarias secaracterizan porque mimetizanenfermedades que afectan a loshumanos. Entre estos modelosanimales están teniendo ungran auge los modelos experi-mentales de las EnfermedadesHeredo-degenerativas de laRetina (EHR).

Las EHR son un conjuntode patologías que provocan unapaulatina pérdida de la funciónvisual, siendo la RetinosisPigmentaria (RP) la más cono-cida de las EHR. En este senti-do, las EHR pueden considerar-se quizá un caso especial, ya queexisten varios modelos anima-

les, utilizados en experimenta-ción básica o aplicada, que pordesarrollar una mutación natu-ral, pueden considerarse comoverdaderos modelos animales delas enfermedades que afecta alhumano.

En la degeneración retinia-na, los modelos animales hantenido una importancia rele-vante por varios motivos. Enprimer lugar, los modelos ani-males de degeneración retinia-na han permitido la búsquedade genes responsables de algu-nas degeneraciones; la búsque-da del gen es difícil, pero unavez localizado, su identificaciónen el humano es más sencilla yes posible el diagnóstico preci-so del déficit genético que des-encadena la degeneración reti-niana. Por otra parte, en estosmodelos animales es posible elestudio histológico-anátomopatológico, estudio imposiblede llevar a cabo en el humano.El conocimiento de la disfun-ción generada por eldéficit/anomalía de un genpuede ayudar a desarrollar dro-gas o productos naturales quereviertan la condición patológi-ca. Asimismo, los distintosmodelos animales permitenensayos terapeúticos eficaces y"seguros" (exentos de efectosindeseables). El ensayo en másde un modelo animal o en másde una especie puede ayudar aelevar el estudio terapeútico a"ensayo clínico".

MODELOS ANIMALESDE DEGENERACIÓNRETINIANA:

MUTANTES NATURALES:En el momento actual hay

modelos animales de variasespecies o clases. La gran mayo-ría de ellos ha permitido un granavance en el conocimiento delas EHR.

Quizá el primer modelo ani-mal de importancia en el estudiode las EHR es la Drosophilam e l a n o g a s t e r. Este modelo hapermitido conocer el normal fun-cionamiento del procesamientovisual. Debido a su corta vida yla gran cantidad de mutacionesque sufre, este modelo ha permi-tido la búsqueda de genes quepueden dar lugar a RP. Lo mismosería aplicable al "Zebrafish". Elmodelo de "pollo" ha sido tam-bién utilizado debido a la grancantidad de conos que posee, alser más proximo a los modelosdegenerativos de conos. Elarquetipo de modelo animal es elratón. Este modelo de EHR fueya descrito en la década de losaños 20; entre ellos, el modelo"rodless" es el más conocido, elcual padece una forma de RPsimilar al humano. Al igual queel ratón, el modelo de rata RCSes conocido desde hace más de50 años. Por último, se han iden-tificado varios modelos caninosde RD, disponiéndose en elmomento actual de más de 10tipos distintos.

Si se llega a conocer el mecanismo final de muerte de los fotorrecepto-res, quiza se podrían buscar estrategias terapéuticas para evitarlo.

Page 17: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 25

M U N D O C I E N T Í F I C O

Algunos modelos, como elmodelo canino de Setter Irlandesy el modelo de ratón rd padecenexactamente el mismo tipo dedéficit genético, un déficit delgen de la subunidad b de la fos-fodiesterasa del cGMP. Esta défi-cit, de forma idéntica, lo padecenen el humano algunas familiascon RP autosómica recesiva .

De entre los modelos ani-males que padecen mutacionesnaturales, quizá el mejor cono-cido es el modelo de ratón. En laactualidad se han tipificado másde 12 genes responsables de RDen ratón. En muchos de estosmodelos se ha llegado a conocerel gen deficitario o alterado, eincluso la proteína a la que daríalugar y que se encuentra altera-da. También en casos se conocela alteración homóloga quepadecen los humanos. Gracias aestos modelos de ratón, se hanllegado a conocer los mecanis-mos fisiopatológicos que danlugar al desarrollo de la degene-ración retiniana. Tal es el casodel gen de la subunidad b de lafosfodiesterasa.

MODELOS ANIMALESGENÉTICAMENTEMODIFICADOS

Por desgracia no existenmutantes naturales de todas lasformas clínicas de las enferme-dades degenerativas de la retina.Casi todos los mutantes natura-les son formas recesivas. Casi nohay mutantes naturales de lasformas dominantes de RD.Tampoco existen modelos dedegeneración macular asociada ala edad (DMAE); por otra parte,el modelo idóneo para la DMAEdebería ser un primate, en elque existe fóvea y los modelosde animales de experimentaciónbasados en primates han sidopoco desarrollados hasta elmomento actual. Tampoco sehan desarrollado modelos de lasformas más raras de RP

Gracias a la ingeniería gené-tica se han podido crear nuevosmodelos experimentales deenfermedades degenerativas dela retina: animales transgénicos,knock-out, … . En el momentoactual hay ciertos modelos expe-rimentales genéticamente modi-ficados; entre ellos destacan losmodelos de ingeniería genéticaque utilizan ratón y cerdo comoanimal de experimentación. Enel caso del cerdo, hemos de teneren cuenta además que su ojo escasi idéntico al ojo humano entamaño, vascularización, yestructura, así como en conteni-do de conos y bastones (a excep-ción de la fóvea).

Podemos decir hasta ahoraque disponemos de una bateríade modelos experimentales deenfermedades heredodegenerati-vas de la retina, veamos cuálpuede ser su uso.

USO DE MODELOSANIMALES

Estudios de los mecanismosfisiopatológicos que conducen auna degeneración retiniana

Son muchos los genes quese han relacionado con las dis-tintas formas clínicas de RP.Hay EHR que tienen su origenen un déficit funcional.Mutaciones genéticas que danlugar a afectación del pigmentovisual de los fotorreceptores , adéficit de las enzimas que parti-cipan en el proceso de foto-transducción, a anomalías en loscanales iónicos de membrana enel segmento externo de los foto-rreceptores, todos ellos tienenun final común caracterizadopor la muerte de los fotorrecep-tores. Asimismo, déficit genéti-cos que determinan déficits deproteínas estructurales de losfotorreceptores también desen-cadenan degeneraciones retinia-nas. Tal es el caso de las proteí-nas estabilizadoras de los discosde membrana en el segmento

externo de los fotorreceptores, obien déficit en la periferina,encargada del mantenimiento dela integridad del segmentoexterno. Otros déficit genéticosno afectan directamente a lascélulas fotorreceptoras, sino alas células del epitelio pigmenta-rio, responsables del manteni-miento trófico de los fotorrecep-tores. Por tanto, distintos défi-cits llevan a un mismo fin, ladegeneración de los fotorrecep-tores. Inicialmente degenerarí-an los bastones, causando laceguera nocturna y de formaretardada los conos, por interre-lación trófica que existe entreunos y otros. El final del proce-so sería la pérdida de todos losfotorreceptores que determina-ría la ceguera.

Si se llega a conocer elmecanismo final de muerte delos fotorreceptores, quizá sepodrían buscar estrategias tera-peúticas que permitiesen blo-quear el proceso de muerte adicho nivel, independientemen-te del déficit genético que origi-nó la degeneración del fotorre-ceptor. En este sentido se estánllevando a cabo estudios denaturaleza molecular para llegara comprender el mecanismo demuerte apoptótica de los foto-rreceptores. Estimamos que sise conocen las interaccionestróficas entre bastones y conos,se podría llegar a conseguir unagente terapeútico que bloquea-se la degeneración tardía de losconos. Se perdería la función delos bastones, pero quedarían losconos, lo que permitiría unamejor calidad de vida. En estesentido también se están llevan-do a cabo experimentos que pre-tenden desentrañar qué meca-nismos permiten la interrela-ción de conos y bastones.

Aproximaciones terapeúti-cas y ensayos preclínicos

Se puede afirmar que dispo-ner de un modelo animal ade-

Se ha llegado a demostrar que la terapia génica en determinados modelosanimales enlentece su degeneración e incluso una recuperacion parcial.

Page 18: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión26

A R E A S O C I A LM U N D O C I E N T Í F I C O

cuado de cada tipo de RP es decrucial importancia para poderllevar a cabo estudios preclíni-cos y para la evaluación depotenciales tratamientos. Asi-mismo, disponer de animales depequeño tamaño y baratos comomodelos experimentales puedeser muy útil en fases tempranasde la investigación, donde habi-tualmente se utiliza un grannúmero de sujetos de experi-mentación. Por el contrario, losmodelos animales de gran tama-ño pueden ser utilizados para elajuste fino y para respondermejor a las cuestiones de efica-cia, dosis y vías de administra-ción. Los comités de acredita-ción de ensayos clínicosnecesitan tener evidencia de laeficacia y seguridad de un trata-miento antes de permitir elensayo clínico en humanos.Estos criterios han sido crucia-les en áreas como el trasplante,la terapia farmacológica o laterapia génica.

Quizá por la inefectividadde algunos de los enfoquesterapéuticos farmacológicos oterapia de trasplantes, o quizásiguiendo la idea de reponer eldéficit genético que origina la

degeneración de los fotorrecep-tores en las EHR, se está yaensayando en modelos experi-mentales, fundamentalmentecaninos y murinos la posibili-dad de aplicar terapia génica.Se ha llegado a demostrar quela terapia génica en determina-dos modelos animales determi-na un enlentecimiento de ladegeneración de fotorrecepto-res e incluso la recuperaciónparcial de los mismos. En estesentido, se ha llegado a demos-trar que el reemplazamientoterapeútico de un simple genpuede permitir el reestableci-miento funcional en ciertosmodelos de RD.

A pesar de los éxitos obte-nidos en distintas aproximacio-nes terapeúticas, es importanteresaltar que en casos de terapiagénica se han observado nivelessignificativos del gen o su pro-ducto en otras porciones delsistema nervioso, como puedeser el nervio óptico e incluso elcerebro, ante inyecciones delvirus-vehículo. Esta "contami-nación" a distancia necesitamayor estudio y en mayor pro-fundidad antes de que los ensa-yos clínicos se puedan llevar acabo en humanos.

CONCLUSIÓN

En conclusión, podemosdecir que la búsqueda de mode-los animales de EHR ha sidodura y larga, pero que se hanconseguido resultados muyesperanzadores. Sin embargo,todavía quedan enfermedadesen las que no existe un modeloexperimental específico. Quizáserán necesarias nuevas aproxi-mación y técnicas de bioingenie-ría para llegar a disponer debuenos modelos experimentalesde los distintos tipos de RP.

En nuestra opinión, la granimportancia de los modelosexperimentales es su utilizaciónpara demostrar la eficacia yseguridad de las distintas apro-ximaciones terapeúticas. Si lle-gamos a tratar y eventualmentea curar ciertas degeneracionesretinianas en estos modelos ani-males, ¿por qué no lo vamos aconseguir en humanos?.

Seguiremos intentándolo.

Pedro de la VillaDepartamento de Fisiología, Facultad de

Medicina, Universidad de Alcala

Mustapha M, Chouery D,Torchard-Pagnez D et al. A novellocus for Usher syndrome type I,USH1G, maps to chromosome17q24-25. (2002) Hum. Genet 110:348-350

Se ha localizado un nuevo genresponsable del síndrome de Ushertipo I. La región cromosómica dondese localiza este gen (17q24-25) es

común a dos tipos de sorderas auto-sómico dominantes DFNA20 yDFNA26 además del S. de Usher.Las tres podrían deberse a mutacio-nes del mismo gen.

Breuer DK, Yashar BM,Filippova E et al. A comprehensivemutation analysis of RP2 and RPGRin a North American cohort offamilies with X-linked retinitis pig-

mentosa. (2002) Am. J. Hum.Genet. 70: 1545-54.

Los autores estudiaron los genesRP2 y RPGR en 234 familias en lasque no se podía descartar una heren-cia ligada al X. Encontraron muta-ciones en el gen RP2 en menos del10% de los probandos y en el genRPGR en aproximadamente el 50%.Este trabajo indica que el 40% de

BIBLIOGRAFÍA MÁS RELEVANTE S O B R E R P( e n e r o - m ayo 2002)

Page 19: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 27

A R E A S O C I A LM U N D O C I E N T Í F I C O

familias restante debe presentar alte-raciones en otras partes de estosgenes o que existe un gen más en lamisma región.

Aramant RB, Seiler MJ. Retinaltransplantation-advantages of intactfetal sheets. (2002) Prog. Retin. EyeRes. 21: 57-73.

El trasplante subretinal de "lámi-nas" de retina fetal, con o sin su retí-culo pigmentario (RPE) es una téc-nica prometedora para la recupera-ción de la retina degenerada. Seobservó que mientras el RPE (deldonante o del receptor) estaba pre-sente, el trasplante se desarrollabacomo una retina normal y establecía

conexiones sinápticas con la retinadel receptor.

Radtke ND, Sieler MJ, AramantRB et al. Transplantation of intactsheets of fetal neural retina with itsretinal pigment epithelium in retini-tis pigmentosa patients. (2002) Am.J. Ophthalmol. 133: 544-550

En este trabajo los autores trans-plantan trozos de retina fetal con suRPE en 5 pacientes con retinosispigmentaria. No apareció rechazo,desintegración del tejido, edemaretiniano ni cicatrización, sinembargo, tampoco se observó mejo-ría en la visión de los pacientes.

Reh TA, Fischer AJ. Stem cellsin the vertebrate retina. (2002)Brain. Behav. Evol. 58: 296-305.

La retina de los vertebrados desangre fría (anfibios, peces y reptiles)tiene una gran capacidad de regene-ración. Esto es debido a la presenciade unas células en la región periféri-ca de la retina de estos animales, lazona ciliar marginal. Los autoresponen de manifiesto que esta zonatambién está presente en aves y quebajo determinadas condiciones tam-bién pueden deferenciarse en célulasmadre progenitoras de retina. Estoindica una capacidad inesperada deregeneración retiniana en las aves.

ORDEN DEL DÍA 1 . Bienvenida por la presi-

denta Christina Fasser.2 . Presentación de los

representantes de cada país,diciendo su nombre, cargo ytrabajo que se está realizando.En nuestro caso, se entrega ellibro presentado en Diciembrepasado y una relación, que laDra. Ayuso me había facilitado,sobre los grupos que están tra-bajando en España en distrofiasretinianas. La representante deNoruega que es la primera vezque acude, habla de trabajos detrasplantes de células en gatosabisinios y en perros y comentaque las células trasplantadas nohacen buenas conexiones.Cuando llegó el turno a Japón,su representante nos invitó atodos a participar en el 12thWorld Congress of RetinaInternational que tendrá lugaren el mes de Agosto en los días3 y 4 en Chiba, Japón (adjuntoprograma previo).

3 . Terapia génica, progresos:El Dr. Hauswirth de la Univer-sidad de Gansville en Floridacomenta sobre la terapia génica,infecciones con virus en ojos deperros y los resultados obteni-dos. Dice que está publicadotodo lo que nos está contando yde los problemas que ha encon-trado. Que tienen 40 ojos conrespuestas de ERG, doce mesesdespués del tratamiento.

4 . De los modelos animalesa los estudios preclínicos, Dr. LaVail: hace un repaso a la historiade la utilización de los animalesen estudios retinianos, desde losratones hasta los perros. Actual-mente se puede conseguir anima-les con las mutaciones que que-ramos para experimentar en ellosla terapia génica o los factores decrecimiento, o los chips. Lo quese busca es el éxito en conseguirhacer llegar determinados pro-ductos a la retina, que hagan quela degeneración sea más lenta.Los cambios en las retinas de los

animales de laboratorio son muyrápidos, en cambio en la retina elhombre son muy lentos. Laacción de los factores tróficos essobre todo en los fotorrecepto-res. Los factores neurotróficoshacen más lenta la apoptosis delas células. Preguntan si laCMTF serviría para frenar ladegeneración en el Stargardt,contesta que el progreso de laenfermedad sería más lento. Esteprofesor apoya la idea de pasar ala experimentación clínica.

5 . Lutein/Zeaxanthin: reco-mendaciones para los pacientes.Se habla en este punto de un tra-bajo publicado por un grupoamericano sobre el tratamientopara la degeneración macularasociado a la edad que ha sidopublicado en Arch. Ophthalmo-logy de Octubre pasado. Es untratamiento con megadosis devitaminas. Se explica a todos quese han hecho estudios en los quese ha medido la cantidad depoblación que tiene el riesgo de

ARVO 2002Reunión de Retina Internacional

Informe

Page 20: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión28

A R E A S O C I A LA R E A S O C I A LM U N D O C I E N T Í F I C O

padecer esta enfermedad y por lotanto el interés de los nuevostratamientos. Se calcula que enUSA un millón de personas que-darán ciegos y unos ocho millo-nes lo padecerán. Algunos habla-ban de extrapolar estas cifras aEuropa, pensando que inclusopodría ser mayor el número, yaque nuestra población está másenvejecida. La Dra. Joana Sed-don (de Boston) que es quien hahecho este trabajo, presenta elMartes 7-5-02 una revisiónhablando de "Efecto de los antio-xidantes y el suplemento de Zincen los cambios de tamaño/área delas drusas en un estudio deDMAE". El Miércoles presentaotra comunicación sobre "Impac-to en la Medicina pública de losresultados del estudio deDMAE". El tratamiento para lamaculopatía está en los inicios,son muchas pastillas las que hade tomar un paciente diariamentey es un tratamiento para toda lav i d a . Son megadosis, llevan zincy el Dr. Bird habla de aproxima-damente 20 años tomándolo yhay que pensar en la toxicidad.Tomar 8 pastillas al día, puedeser considerado como una droga,por su toxicidad. Aconsejantomarlo después de consultar asu internista. Algunos países noautorizan estos tratamientos. ElD r. Bird dice que se debe dejar alOftalmólogo que decida en quépaciente se debe dar y a cualesno. Los alemanes no recomien-dan la luteina como fármaco,sino en la alimentación. Advier-ten del peligro del tabaco ya quecon el beta caroteno es tóxico.Las recomendaciones dietéticasde los alemanes se traducirán yse enviarán a todos.

6 . Investigación con célulasmadre (Thomas Reh). Se hablaque son células pluripotenciales.Ha habido una reunión antes deA RVO para tratar del tema deestas células. En animales muypequeños, como los peces, tienenuna gran potencialidad para for-

mar todo tipo de células. To d o sestán de acuerdo en que es uncamino para la investigación,pero hay que advertir que esta-mos en el principio. Puede queesto ayude, pero es a la larga. ElProfesor Ehinger de Suecia diceque está trabajando con célulasmadre haciendo trasplantes enratas y que se transforman encélulas gliales. El refiere que lascélulas "aún no hacen lo quequeremos que hagan" o "nosabemos darles las instruccio-nes". El grupo de estudio deCanadá refiere que ellos hanlogrado formar fotorreceptores,que tienen morfología de foto-rreceptores, pero que "no fun-cionan como fotorreceptores".

7 . Desarrollo del estudio deprevalencia e incidencia deenfermedades degenerativas de laretina, Dr. Bird. Nos da infor-mación de cómo se hace en elReino Unido la determinaciónde enfermedades que llevan a laceguera. Depende del país queinforma se consigue una infor-mación u otra. Se quiere sabercifras de cada país y que seancomparables. Proponen presen-tar el año que viene las cifras decada país con tantos por cien demaculopatía, retinosis pigmenta-ria, degeneración macular aso-ciada a la edad y otras heredode-generativas de retina.

8 . La conferencia de Parísfue una reunión de clínicos ycientíficos para ver cómo sepodía establecer un nexo deunión entre los experimentoscon animales y los ensayos clíni-cos con humanos. Preguntado elD r. Sahel, me comentó que nohabía habido ningún represen-tante de España en dicha reu-nión. Le pedí por favor que con-tactara con nosotros y que nosenviara el resumen de la misma.Le di nuestras direcciones. Van ahacer un informe y enviarlo atodos. Quieren unir gruposeuropeos para hacer una selec-ción de pacientes ya que antes de

hacer un ensayo clínico hay queseleccionar con cuidado la mues-tra de pacientes. Christina Fas-ser precisó que se necesita saberel número de pacientes, parahablar con patrocinadores.

9 . Nuevos proyectos de laFundación de Lucha contra laCeguera, Dr. Chader. Se estácontemplando como la investiga-ción se está moviendo de experi-mentación con animales hacia elproyecto de ensayos clínicos conhumanos. Se están estableciendocontactos con compañías farma-céuticas, concretamente paraenfermedades como Degenera-ción Macular y Retinosis Pig-mentaria (como se ha hecho conenfermedades como Parkinson).La Fundación quiere apoyarensayos clínicos con humanos.

1 0 . Prótesis electrónicas,Profesor Zrenner se refirió a lostrabajos que en su país se estánhaciendo respecto a implantessubrretinianos en gatos y quevan por buen camino. En dife-rentes lugares de ARVO, tantoen sesiones orales, como en pos-ters, se presentan los resultadosde sus trabajos.

1 1 . Por último se presentóla candidatura de Holanda parael próximo Congreso Mundial deRetina Internacional en Julio de2004. Adjunto copia de la invi-tación. Se habló de potenciar lospaíses de Hispano América yque el siguiente congreso seharía en uno de ellos.

1 2 . Christina Fasser presi-denta de Retina Internacionalagradece nuestra asistencia y dapor concluida la sesión.

Si se pudiera hacer unRESUMEN DE LA SESIÓN,que ha durado tres horas, setendría que contemplar cuatropuntos fundamentales:

1. Se ha hablado de terapiagénica. Poco.

2. Se sigue hablando de tras-plantes, combinado este temacon células madre, factores trófi-

Se presentó la candidatura de Holanda para el próximo Congreso Mundialde Retina Internacional en julio de 2004.

Page 21: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión 29

M U N D O C I E N T Í F I C O

cos y destacando el problema delas sinapsis.

3. Se ha hablado mucho delas células madres, destacandoque aún no se manejan bien.

4. Se quiere empezar ensa-yos clínicos con voluntariosh u m a n o s .

C O N TACTOS CONALGUNOS CIENTÍFICOS

La Dra. Debora Farber dela universidad de UCLA ha pre-sentado un trabajo que represen-ta una gran novedad, como es lavehiculización de la terapia géni-ca por medio de la iontoforesis" Transferencia génica en la reti-na del ratón (RD mouse) usandoiontoforesis". Rechaza la utiliza-ción de virus para hacer llegar elgen mutado, por miedo a las

infecciones. Me comentó que lle-van todo el año trabajando enesto con buenos resultados ygrandes esperanzas y que van apublicar estos resultados en unosmeses, probablemente en Gen-Therapy Rev y cree que seráposible usar este método enhumanos, en unos años (noquiere decir cuantos, porque nolo sabe). Con una corriente, poriontoforesis, envían el gen ente-ro, que llega y produce su efectoy esto lo puede repetir cuantasveces haga falta. Están modulán-dolo y perfeccionándolo, ya quehay áreas en las que crecen másfotorreceptores y otras en quecrecen menos, según la lentilla.

El Profesor Dr. José-AlainSahel, Jefe de Servicio de Oftal-

mología de París, me comenta lanecesidad de formar un grupoeuropeo para iniciar la posibili-dad de un trabajo conjunto.Enviará el informe de la reuniónde París.

El Profesor Dr. Gunter Nie-meyer de la Universidad deZürich me comenta que se jubilaeste año y que inicia una etapade conferencias a nivel mundial.

El Profesor Dr. Eliot Bersonofrece la posibilidad de becas ensu hospital de Harvard en Bos-ton Massachusetts (USA) paraoftalmólogos que quieran pasardos años formándose con él.

Concepción Vilela

Fecha. 25 y 26 de octubre de 2002

Lugar: Salón de Fundación ONCE, C/ Sebastián Herrera 15

Simposium Internacional "Aniridiay Alteraciones Asociadas"

En este Simposium sobreAniridia y Alteraciones asocia-das, tomarán parte los mejoresespecialistas nacionales e interna-cionales en la materia, que deba-tirán durante día y medio sobrelos últimos avances en el origen ytratamiento de la Aniridia.

Habrá tres mesas redondasen torno a cuatro temas relacio-nados con esta enfermedad Elprimer día, viernes 25, destina-do a profesionales de la salud, setratarán los temas en profundi-dad. Al día siguiente, sábado26, los ponentes expondrán alos afectados y a sus familiareslas conclusiones de las exposi-ciones del día anterior en lasdiferentes mesas.

La importancia e interés

científico de este Simposiumradica en la categoría de altonivel científico de sus conferen-ciantes. Sus investigaciones nosólo tienen valor para laAniridia, sino que darán luzsobre el origen de muchas enfer-medades oculares genéticas.

MESAS REDONDAS:

ORIGEN GENÉTICO:Moderadora: Dra. Carmen

Ayuso. Fundación. JiménezDíaz. Madrid. España

Dra.. Veronica van Heynin-gen, Western General Hospital.Edimburgh Reino Unido. " E lpapel del Pax 6 en la Aniridia".

Dra. Paola Bovolenta. Ins-tituto Cajal CSIC. Madrid.

España. "Desarrollo del ojo env e rtebrados: De la investiga-ción básica a patologíashumanas".

Prof. Grady Saunders,Universidad de Texas. EEUU."Mutaciones en el gen Pax 6y variaciones en fenotipos deAniridia".

TRATAMIENTO DE LASALTERACIONES DELA SUPERFICIE OCULARY LA OPACIDADDEL CRISTALINO:

M o d e r a d o r : Prof. JorgeAlió y Sanz. Director médicodel Instituto Oftalmológico deAlicante. Universidad MiguelHernández. Alicante. España.

Prof.. Jorge Alió y Sanz.

Page 22: MUNDO CIENTÍFICO - retinosisretinosis.org/pdf/vision20/mun_cien.pdf · las pero queda por concretar de qué manera influyen y cómo se ... clínicas así como del consejo genético

Visión30

M U N D O C I E N T Í F I C O

"Opacidad de cristalino:IOLs adecuadas para estosp a c i e n t e s " .

D r..Edward HollandCincinati Eye Institute. USA.

Prof..Reinhard T. Sundma-c h e r. Universidad Augenklinikde Dusseldorf. Alemania.

"LIO Morc h e r- S u n d m a-cher para Aniridia congénita.Seguimiento a largo plazo""Experiencias con limbokera-toplastias penetrantes y lame-l a res para degeneraciones decélulas madre corneales enAniridia congénita"

D r. Juan Alvarez de To l e d o .Centro de Oftalmología Barra-q u e r. Barcelona. España. " Q u e-ratopatía asociada a la Aniri-dia. Alternativas quirúrg i c a s "

D r. Luis Rivas. Departa-mento de Ojo Seco. HospitalRamón y Cajal. Madrid. España.

Prof. Assumpta Peral.Departamento de Contactolo-gía. Escuela Universidad Com-plutense de Madrid. España.

"Nuevas sustancias para lasequedad ocular y reepiteliza-ción corneal"

TRATAMIENTO PARA LAPRESIÓN INTRAOCULAR.

M o d e r a d o r : Prof. JuliánGarcía Feijoo. Departamento deGlaucoma. Universidad Com-plutense de Madrid. España.

Prof. Julián García Feijoo." A l t e rnativas terapéuticas parael glaucoma en pacientes conaniridia"

Prof. Erns Tamm. InstitutoAnatómico. Lehrsthul II.Embriología y Anatomía Molecu-l a r. Universidad de Erlangen-Nuernberg. Alemania. " D i s f u n-ción en el desarrollo delángulo camerular en el Pax 6h e t e rocigótico-ratones defi-cientes. Implicaciones para elglaucoma".

Prof. Eduardo Fernández.Departamento de Hitología eInstituto de Bioingeniería.Universidad Miguel Hernández de

Alicante. España. "Neuroprótesisvisuales y plasticidad cerebral".

Prof. Jesús Pintor. Departa-mento de Bioquímica. EscuelaUniversitaria de Óptica. Uni-versidad Complutense deMadrid. España. "Nuevas sus-tancias reguladoras de la pre-sión intraocular".

Algunos de ellos tomarontambién parte en el Foro SobreAniridia en 1999 y han colabo-rado con la asociación desdeentonces. El Simposium Interna-cional "Aniridia y AlteracionesA s o c i a d a s " tiene como objetivoprofundizar en el conocimientosobre esta enfermedad de bajaincidencia, intercambiar expe-riencias de investigación genéti-ca clínica y quirúrgica, quesupongan un avance en el trata-miento de la misma y, por tanto,redunde en una mejor calidad devida de los que la padecen.

Rosa Sánchez de Vega. Presidenta

Marta Gaitán. Trabajadora Social

El investigador sueco StenAndréasson de la Universidadde Lunds (Suecia) ha sido elganador de la segunda convoca-toria de los Premios ONCE deInvestigación y Desarrollo(I+D), dotado con 180.300euros. El campo de investiga-ción del Profesor Andreassones muy amplio y abarca prácti-camente la totalidad de lasdegeneraciones retinianas.

Ha colaborado en la búsque-da de mutaciones en genes inter-cambiadores de Na-Ca-K enpacientes con enfermedades reti-nianas, búsqueda de mutacionesen el gen OPA1 en pacientes conatrofia óptica autosómico domi-

nante, en los genes de la rodopsi-na y la periferina/RDS en pacien-tes con retinosis pigmentaria, enel gen CHM en pacientes concoroideremia, en el gen VMD2en pacientes con distrofia macu-lar viteliforme de Best, en el genRPGRIP1en pacientes conamaurosis congénita de Leber, enel gen XLRS1 en pacientes conretinosquisis ligada al cromosomaX, en el gen GUCY2D enpacientes con distrofias dominan-tes de conos y bastones, en el genCLN3 en pacientes con la enfer-medad de B a t t e n / S p i e l m e y e r-Vogt, en el gen periferina/RDSen pacientes con distro f i a sm a c u l a res en el gen ABCA4en pacientes con enferm e d a d

de Starg a rdt y un largo etcéte-r a. Destaca especialmente sucolaboración para el aislamientodel gen responsable de la distrofiamacular de Best, el gen de la bes-trofina en 1998.

Desde el punto de vista clí-nico se ha dedicado al estudio delfenotipo de pacientes con estetipo de enfermedades, retinosispigmentaria, enfermedad deStargardt, de Batten/ S p i e l m e y e r _ Vogt, etc; intentan-do encontrar una posible correla-ción entre las características clí-nicas de cada enfermedad y lacausa genética subyacente a ésta.

Jose Mª Millán

STEN ANDRÉASS O N

Sten Andréasson, investigador sueco, sobre Enfermedades

Degenerativas de la Retina, será apoyado por la ONCE.