Caracterización de un péptido de origen catiónico como alternativa a los vectores virales para el tratamiento de enfermedades tumorales mediante terapia génica

Abstract

El neuroblastoma es un tipo de cáncer infantil, con una tasa de supervivencia muy baja. Por su localización, los tratamientos convencionales no son los suficientemente eficaces para revertir esta situación. Por ello se buscan alternativas a dichos tratamientos, siendo la terapia génica una de las técnicas más prometedoras. El principal inconveniente que se presenta es la dificultad que tienen las secuencias nucleotídicas de atravesar la membrana plasmática de las células tumorales, por lo que se debe recurrir a la ayuda de elementos transportadores para realizar esta función, conocidos como vectores. Los vectores utilizados en terapia génica pueden ser de origen viral o no viral. En base a los ensayos realizados con anterioridad, en este trabajo nos centramos en la búsqueda de un vector no viral basado en un tipo de proteínas conocidas como CPP’s, que tienen la capacidad por sí mismas de atravesar la membraba plasmática, con el objetivo de transfectar células de la línea SH-SY5Y en experimentos in vitro. En un principio se trabajó con un péptido diseñado a medida, pero con el objetivo de mejorar los resultados obtenidos, y en base a las referencias bibliográficas estudiadas, se decidió cambiar la línea de trabajo por un péptido catiónico comercial utilizado habitualmente en cultivos celulares para mejorar la adherencia de las células, el PLL, pero el rendimiento de este péptido en los ensayos de transfección realizados, no fueron lo suficientemente satisfactorios en las líneas celulares estudiadas, por lo que se decidió recurrir al PDL (poli-D-lisina) que es el enantiómero del PLL (poli-L-lisina). Los resultados obtenidos en los experimentos indican que el PDL tiene la capacidad de empaquetar el ADN, de protegerlo de las enzimas que pueden degradarlo presentes en el torrente sanguíneo, y que puede ser un excelente vector para los tratamientos de terapia génica en la línea SH-SY5Y mejorando al mejor vector utilizado hasta la fecha para dicha línea celular, la Turbofectina 8.0, en lo que se refiere a la línea celular HeLa, el rendimiento se redujo considerablemente, siendo en la línea 3T3 en la que no se consiguió transfectar prácticamente ninguna célula. A raíz de los resultados se puede concluir que el PDL puede ser un buen candidato para tratamientos de terapia génica en enfermos de neuroblastoma, por lo que el siguiente paso sería la realización de experimentos in vivo. Con los experimentos llevados a cabo a lo largo de estos años, se han publicado tres artículos, en el primero de ellos, se trabajó el desarrollo del profármaco CPT 5-ALA, en el segundo artículo, se analizan las posibilidades del PDL para transfectar las líneas HeLa, 3T3 y SH-SY5Y responsable de la patología conocida como neuroblastoma, y en el tercer artículo se estudió la capacidad de unos compuestos derivados del imidazol para realizar ensayos de terapia fotodinámica en células tumorales.

Neuroblastome is a type of childhood cancer with a very low survival rate. Due to its location, conventional treatments are not effective enough to reverse this situation. Therefore, alternatives to these treatments are being sought, being gene therapy one of the most promising techniques. The main drawback is the difficulty that nucleotide sequences have in crossing the plasma membrane, which is why it is necessary to resort to the help of transporters to carry out this function, known as vectors. The vectors used in gene therapy can be of viral or non-viral origin. Based on previous trials, in this work we focused on the search for a non-viral vector based on a type of protein known as CPP's, which have the capacity to cross the plasma membrane by themselves, with the aim of transfecting cells of the SH-SY5Y line in vitro experiments. Initially, we worked with a custom-designed peptide, but in view of the poor results obtained and the bibliographic references, it was decided to change the working line for a commercial cationic peptide commonly used in cell culture to improve cell adhesion to PLL, but the performance of this peptide was also practically null in all cell lines, so we resorted to PDL (poly-D-lysine), which is the enantiomer of PLL (poly-L-lysine). The results obtained in the experiments indicate that PDL has the ability to package the DNA, to protect it from the enzymes that can degrade it present in the bloodstream, and that it can be an excellent vector for gene therapy treatments in the SH-SY5Y line, compared to the HeLa line in which the yield was considerably reduced, and in the 3T3 line where practically no cells were transfected. From the results it can be concluded that PDL may be a Good candidate for gene therapy treatments in neuroblastoma patients, so the next step would be to perform in vivo experiments. With the experiments carried out over these years, three articles have been published, in the first one, the development of the CPT 5-ALA prodrug was worked on, in the second article, the possibilities of PDL to transfect the HeLa, 3T3 and SHSY5Y lines responsible for the pathology known as neuroblastoma are analysed, and the third article studied the ability of imidazole-derived compounds to perform photodynamic therapy assays on tumour cells.