Recientemente se han investigado los mecanismos de los ARN de interferencia (iARN), en particular los ARN de interferencia pequeños (siARN), para su posible uso en el tratamiento de diversos trastornos. Estos ARN también han mostrado resultados prometedores en el tratamiento de enfermedades oculares, entre ellas el glaucoma.
El glaucoma es una enfermedad ocular degenerativa crónica que puede conducir a la ceguera irreversible y se caracteriza por el daño progresivo e irreversible del nervio óptico. Actualmente, la administración de fármacos tópicos contra el glaucoma es la estrategia terapéutica más habitual para reducir la presión intraocular elevada, que es el principal factor de riesgo.
Los avances en la investigación de los ARNi han abierto nuevas oportunidades de tratamiento en el caso del glaucoma mediante la sustitución y el silenciamiento de genes, lo que permite sustituir o corregir genes defectuosos. En el distrito ocular, además, la peculiar estructura anatómica es una ventaja para el tratamiento local: el ojo es un compartimento confinado que sirve de buena diana para el uso terapéutico con ARNsi.
ARN de interferencia y ARNsi: qué son
Desde su descubrimiento, los ARNi se han utilizado generalmente en investigación para suprimir la expresión in vitro e in vivo de diversos genes, por lo que constituyen un método valioso para estudiar la función génica. Pronto, estas características también se tuvieron en cuenta para su aplicación clínica, y se demostró que los siARN pueden utilizarse eficazmente en terapia con un efecto más duradero que los productos farmacéuticos existentes.
Los siARN pertenecen a una familia de ARN no codificantes (ncARN) que regulan la función de genes, proteínas y ARN. Son pequeños ARN de doble cadena (dsARN) con una longitud de 21 a 23 pares de bases que pueden administrarse exógenamente y manipularse para silenciar genes diana. En el caso del glaucoma, en particular, al suprimir la expresión de genes específicos, los siARN son capaces de favorecer la salida del humor acuoso, reducir su formación y actuar como neuroprotectores.
Sin embargo, debido a la alta susceptibilidad a la hidrólisis enzimática, la rápida eliminación del sistema circulatorio, los efectos fuera de diana, la baja captación celular y la posible respuesta inmunitaria, la traslación clínica de los ARNi ha sido más complicada de lo que se pensaba. Por ello, se han diseñado muchos sistemas vectoriales para superar las dificultades asociadas a la administración de siARN.
Vectores genéticos
El vector génico ideal debe mostrar una expresión ectópica mínima y llegar eficazmente a los tejidos diana. En el caso de las enfermedades crónicas, la expresión génica debe producirse rápidamente y continuar durante toda la vida, corrigiendo el fenotipo de la enfermedad y evitando una mayor degeneración. Para el siARN se utilizan principalmente dos tipos de vectores: vectores virales y vectores no virales.
- I vectores virales consisten en virus modificados genéticamente como transgenes terapéuticos y son el sistema más utilizado debido a su mayor eficacia de transfección in vivo. Sin embargo, estos sistemas presentan desventajas relacionadas con la capacidad limitada de carga útil, la mutagénesis y la inmunogenicidad potencial. Los vectores virales más utilizados en terapia génica ocular son los vectores adenovirales, los vectores virales adenoasociados, los vectores lentivirales, los vectores retrovirales y el herpes simplex. Las importantes limitaciones asociadas a los vectores virales han allanado el camino a la investigación con vectores no virales.
- I vectores no virales presentan un menor riesgo de mutagénesis por inserción y son menos inmunógenos. Son fáciles de producir y pueden fabricarse en serie, son menos tóxicos y no provocan ninguna respuesta inflamatoria ocular importante. Además, no ponen límites al tamaño del gen que pueden transportar. La principal desventaja de los vectores no víricos es que son menos eficaces que los víricos y rara vez inducen la expresión del transgén a un nivel terapéutico. Según el método de administración, los vectores no virales se clasifican en vectores químicos y vectores físicos. Los vectores químicos incluyen los nanosistemas poliméricos y los basados en lípidos catiónicos, mientras que los vectores físicos incluyen el uso de gene-gun (un dispositivo que utiliza corriente eléctrica de alto voltaje para hacer llegar el ADN a la diana), electroporación, ultrasonidos y magnetofección.
Vías de administración de siARN
La vía de administración del siARN al ojo viene determinada por el tipo de célula diana y las características del vector. El método más sencillo es la instilación tópica, pero la biodisponibilidad intraocular es muy pobre debido a las barreras oculares que limitan el paso de xenobióticos como los ácidos nucleicos. La vía periocular implica la transferencia de fármacos/genes a la región periocular que rodea el ojo y se considera la vía de administración más eficaz dirigida a los segmentos posteriores del ojo (incluye las vías de administración subconjuntival, retrobulbar, peribulbar, subtenoniana y iuxtascleral posterior). La inyección intracameral implica la administración de la formulación en la parte anterior del ojo y puede inyectarse un volumen de hasta 100 μl por esta vía, pero tiende a tener una eficacia baja debido a la rápida renovación del humor acuoso. La inyección subretiniana se produce en el espacio subretiniano que existe entre los fotorreceptores de la retina y la capa de epitelio pigmentario de la retina. Las inyecciones supracoroideas implican la administración de la formulación en el espacio existente entre la esclerótica y la coroides, denominado espacio supracoroideo.
Objetivos terapéuticos en el glaucoma
El principal factor de riesgo del glaucoma es un nivel inusualmente alto de presión intraocular, debido a la incapacidad del ojo para drenar adecuadamente el humor acuoso. La formación de este líquido y su evacuación están controladas por los sistemas nerviosos simpático y parasimpático, respectivamente. Cuando se altera el equilibrio entre la formación y la evacuación del humor acuoso, aumenta la presión intraocular. Las estrategias terapéuticas más utilizadas pretenden precisamente reducir la presión intraocular. Entre las dianas terapéuticas investigadas se encuentran la GTPasa RohA, que regula el flujo de salida del humor acuoso, los receptores β2-adrenérgicos, los receptores P2Y, el factor de crecimiento del tejido conjuntivo (CTGF), el activador del factor de transcripción 3 (ATF-3), la caspasa 2 (que se sobreexpresa en el glaucoma) y muchas otras.
siRNA para el tratamiento del glaucoma
En la actualidad, los ensayos clínicos más avanzados para el tratamiento del glaucoma con tecnología de siARN presentan dos moléculas prometedoras:
- SYL040012 es la molécula de ARNsi diseñada para silenciar los receptores β2-adrenérgicos y se encuentra en ensayos clínicos de fase II. El bloqueo del receptor β2-adrenérgico reduce la formación de humor acuoso y, por consiguiente, la presión intraocular. Los efectos indeseables se reducen al mínimo, ya que no es absorbida por otras células o tejidos del organismo, a excepción del cuerpo ciliar. La molécula es específica, eficaz y presenta resultados duraderos.
- QPI-1007 es un neuroprotector dirigido contra la caspasa-2. Actualmente se encuentra en ensayos clínicos de fase II. El tratamiento se tolera bien, con baja toxicidad sistémica.
En conclusión, la terapia basada en siARN parece prometedora en todos los tejidos, pero lo es especialmente en el área ocular, ya que las características anatómicas específicas del ojo ofrecen una ventaja adicional. En el futuro, la terapia génica para el glaucoma podría permitir ofrecer un tratamiento personalizado, eficaz y adecuado de la enfermedad para cada paciente y podría mejorar la vida de muchas personas que ya siguen un tratamiento crónico para la enfermedad. Para desarrollar tratamientos eficaces, será crucial conocer mejor las mutaciones que causan los defectos de la visión y desarrollar vectores clínicamente eficaces.
Bibliografía
Santoshi Naik et al. Small interfering RNAs (siRNAs) based gene silencing strategies for the treatment of glaucoma: Recent advances and future perspectives. Life Sci. 2021 Jan 1;264:118712. doi: 10.1016/j.lfs.2020.118712. Epub 2020 Nov 4.
Dr. Carmelo Chines
Director responsable
Spanish 
Italian 
English