Genómica: conocimiento

¿Qué es la queratitis neurotrófica?

La queratitis neurotrófica es una enfermedad ocular poco frecuente que daña los nervios corneales. La córnea es como un escudo regenerativo para el ojo, que lo protege de partículas extrañas. Como la córnea enfoca la luz que entra en el ojo, carece de vasos sanguíneos, los cuales nublarían la visión del individuo, y en vez de eso los nervios la atraviesan. Estos nervios se dañan en un individuo con queratitis neurotrófica, lo que puede provocar úlceras corneales y ceguera.

La queratitis neurotrófica es una enfermedad ocular poco frecuente que daña los nervios corneales.

Factores de crecimiento nervioso humano recombinante para tratar enfermedades

Durante los últimos dos años, los científicos han producido factores de crecimiento nervioso humano recombinante en el laboratorio mediante el uso de la bacteria E. coli con el propósito de tratar la queratitis neurotrófica. La queratitis neurotrófica no tenía un tratamiento farmacológico aprobado por la Administración de Medicamentos y Alimentos (Food and Drug Administration, FDA) hasta que la compañía farmacéutica italiana Dompe patentó Oxervate, un fármaco que utiliza factores de crecimiento nervioso humano recombinante.

¿Qué son los factores de crecimiento nervioso?

Los factores de crecimiento nervioso (Nerve Growth Factors, NGF) son proteínas que forman parte de una familia de factores de crecimiento denominados neutrófilos. Estos factores de crecimiento son responsables del crecimiento y desarrollo de las células nerviosas. Los factores de crecimiento nervioso desencadenan eventos que promueven el crecimiento celular cuando se unen a receptores llamados tirosina quinasas.

¿Cómo se trata la queratitis neurotrófica?

En el pasado, la queratitis neurotrófica se controlaba mediante el uso de lágrimas artificiales sin conservantes para evitar la degradación de la córnea. La producción de lágrimas, la cual se ve disminuida por la queratitis neurotrófica, es una parte integral del mantenimiento de la integridad de la córnea. Además de las lágrimas artificiales, los médicos han administrado gotas oftálmicas antibióticas para prevenir la infección del ojo en etapas avanzadas de la enfermedad. El propósito de estos dos métodos era minimizar el daño ocasionado por la queratitis neurotrófica, ya que no había ningún tratamiento farmacológico disponible. En 2018, sin embargo, Dompe presentó Oxervate, el primer tratamiento farmacológico para la queratitis neurotrófica, el cual emplea la tecnología de clonación de genes para producir en masa factores de crecimiento nervioso humano utilizando bacterias. Estos factores de crecimiento nervioso humano están presentes en la solución de gotas oftálmicas Oxervate como la molécula cenegermin-bkbj. Cuando se coloca en una córnea dañada, las gotas para los ojos Oxervate pueden inducir el crecimiento y la curación de los nervios, lo que las lágrimas artificiales y las gotas antibióticas para los ojos anteriores no pudieron lograr. Las lágrimas artificiales y las gotas oftálmicas antibióticas se utilizaron principalmente para prevenir un mayor daño a la córnea, pero las gotas oftálmicas Oxervate se utilizan para curar el daño causado por la queratitis neurotrófica.

Cuando se coloca en una córnea dañada, las gotas para los ojos Oxervate pueden inducir el crecimiento y la curación de los nervios, lo que las lágrimas artificiales y las gotas antibióticas para los ojos anteriores no pudieron lograr.

¿Cómo se elabora Oxervate?

El hecho de que todo el código genético esté compuesto por ADN o ARN permite aplicar la tecnología de empalme de genes entre diferentes organismos. Los científicos han utilizado el poder del ADN recombinante para replicar la secuencia de ADN del NGF humano en la bacteria E. coli. El empalme de genes se puede comparar con un proyecto de cortar y pegar en la escuela primaria. En primer lugar, los científicos identifican el gen que extrae la cenegermina-bkbj y cortan alrededor de él. Al empalmar el gen del genoma humano, los científicos deben dejar "extremos pegajosos" de una sola hebra a cada lado del gen para permitir que se produzca el emparejamiento de bases complementarias entre el gen humano y el genoma bacteriano. Como un proyecto de manualidades, estos extremos pegajosos permiten que el gen que se ha cortado se adapte a un nuevo

lugar. A continuación, se corta también el genoma de E. coli y los extremos pegajosos de ambas piezas pueden pegarse, o unirse el uno al otro. Después de cortar y pegar el gen objetivo en el genoma de E. coli, los científicos pueden hacer crecer la E. coli de manera exponencial. A medida que la E. coli se replica, extrae genes que incluyen el gen del factor de crecimiento nervioso humano. Utilizando su propio sistema de replicación de ADN, las bacterias sintetizan cenegermin-bkbj en grandes cantidades, lo que permite a las compañías farmacéuticas extraer estas proteínas para uso clínico.

¿Cuáles son las consecuencias?

Aunque el ADN recombinante no es una tecnología nueva, Oxervate es un ejemplo perfecto de cómo esta tecnología continúa siendo viable hoy en día. En el futuro, se podrán fabricar curas para más enfermedades si los científicos combinan genes específicos con proteínas que participan en los procesos relacionados con esa enfermedad.