Development and ‘in vivo’ validation of inflammation-regulated lentiviral expression systems

Resumen

Los procesos inflamatorios están presentes en diferentes patologías incluyendo enfermedades inflamatorias crónicas, neuroinflamación y cáncer. Nuestra hipótesis de partida consiste en que un vector lentiviral ideal para el tratamiento con terapia génica puede aprovecharse del nivel de inflamación, específico de cada patología y del curso de la enfermedad, para regular los niveles de expresión del transgén, de forma que se produzcan diferentes niveles de la molécula terapéutica en respuesta al estado inflamatorio local y, por lo tanto, se puedan evitar los efectos secundarios asociados. Nuestro abordaje ha consistido en el desarrollo de vectores virales que contienen promotores inducibles por inflamación para controlar la expresión del transgén. El laboratorio del Dr. Antonio Rodríguez ha desarrollado un nuevo sistema lentiviral inducible por inflamación basado en el promotor de la Selectina-E humana. Además hemos reproducido otros dos sistemas regulados por inflamación previamente descritos: el promotor híbrido formado por el promotor de la IL-6 humana unido a la región potenciadora del promotor humano de la IL-1 y el promotor quimera basado en seis sitios de unión para el factor de transcripción NF-κB en tándem. Hemos validado estos sistemas lentivirales inducibles por inflamación in vitro demostrando su inducibilidad en diferentes tipos celulares (células del sistema inmune, endoteliales, de la glía y tumorales) en respuesta a estímulos inflamatorios como TNF-α, IL-1 y LPS. Se han empleado vectores lentivirales ya que representan la mejor estrategia para obtener una expresión del transgén estable y duradera in vivo. Este estudio demuestra que la combinación de vectores lentivirales con promotores inducibles por inflamación permite la monitorización de procesos inflamatorios como los que tienen lugar en los modelos de inflamación aguda o durante el desarrollo de tumores sólidos. Además nuestros resultados indican que la expresión de citoquinas anti o pro-inflamatorias (IL-10 e IL-12 murinas) bajo el control de promotores regulados por inflamación empleando vectores lentivirales, constituye una estrategia eficiente para conseguir la expresión de la molécula regulada por la propia enfermedad, produciendo un efecto terapéutico en el modelo correspondiente y reduciendo los potenciales efectos secundarios. Estos promotores inducibles pueden representar excelentes sistemas para la expresión regulada por inflamación de diferentes agentes terapéuticos en futuras aplicaciones clínicas.