Introducción

Los ARN de interferencia pequeños (small interfering RNA [siRNA]) son moléculas de ácidos nucleicos para uso terapéutico, al igual que otras moléculas pequeñas y los agentes biológicos. Los siRNA tienen una estructura química definida, se producen de manera económica y son estables a temperatura ambiente, pero difieren en sus mecanismos de acción.

Los siRNA desactivan genes específicos y, de esta forma, pueden suprimir la síntesis de, en principio, cualquier tipo de molécula, con elevada potencia y especificidad y con efecto prolongado.

Mecanismo de acción de los siRNA

Luego de la internalización, los siRNA activan la maquinaria del complejo de silenciamiento inducido por ARN (RNA-induced silencing complex [RISC]), para la unión posterior al ARN mensajero (ARNm) complementario del gen específico. El proceso desencadena la fragmentación del ARNm, con lo cual se evita la síntesis de proteínas (silenciamiento del gen). Debido a que los siRNA modulan el ARN y no las proteínas, estos agentes pueden modificar blancos que no son afectados por otras moléculas pequeñas o por los agentes biológicos. La secuencia de los siRNA define el blanco, mientras que estructura química es responsable de las propiedades farmacocinéticas y farmacodinámicas. Por lo tanto, una vez que la arquitectura del siRNA se optimiza con el propósito de que actúe en tejidos particulares, cualquier secuencia genética en ese tejido puede ser virtualmente “silenciada”. Esta capacidad de programación permite proyectos de desarrollo y descubrimiento de nuevas terapias en solo 3 a 6 meses, con rápida progresión hacia la fase de ensayos clínicos.

La base para la aprobación de siRNA para indicaciones hepáticas es la arquitectura química del complejo, es decir la conjugación del siRNA con un derivado de la galactosa (GalNAc), con lo cual se garantiza la captación selectiva por parte de las células del hígado. Para estar dirigidos a otras células, los siRNA deben conjugarse con otros elementos, por ejemplo proteínas o lípidos. Los conjugados con lípidos generan complejos de distribución tisular amplia, relacionada parcialmente con las características hidrofóbicas y la longitud de la cadena lipídica. Por ejemplo, la liberación de siRNA en el sistema nervioso central, los pulmones y los ojos se facilita por medio de la unión del siRNA a ácidos grasos de 16 carbonos, mientras que los conjugados con ácidos grasos de 22 carbonos facilitan la liberación de siRNA en placenta y músculos. En la actualidad se estudian siRNA conjugados con proteínas que incorporan anticuerpos, fragmentos de anticuerpos o péptidos. Por ejemplo, los conjugados de siRNA con anticuerpo para el receptor de transferrina que permiten la liberación del siRNA en músculos están siendo evaluados en la distrofia miotónica de tipo 1.

La multivalencia es un mecanismo por el cual se manipula la molécula de siRNA con la finalidad de retrasar la depuración renal, aumentar la distribución tisular y promover la captación celular. Este abordaje facilita la liberación de siRNA en pulmones y en tejido del sistema nervioso central; los agentes de este tipo están siendo estudiados para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, como la enfermedad de Huntington, la esclerosis lateral amiotrófica y la enfermedad de Alzheimer.

Luego de la administración de siRNA, la primera fase de distribución y la depuración ocurren en unas pocas horas. El principal mecanismo para la internalización celular, sea cual fuere el conjugado, es la endocitosis, lo cual explica por qué una gran cantidad de siRNA queda atrapada en los endosomas o los lisosomas de las células. Esta captación es crucial, en términos de la duración del efecto de las terapias a base de siRNA, ya que se genera un depósito intracelular de siRNA que se libera lentamente, en el transcurso de meses, en el citoplasma para acoplarse en los RISC.

La estructura química de los siRNA debe modificarse de manera química, con el objetivo de evitar la degradación en los lisosomas y de preservar la capacidad de interacción con los RISC. Las moléculas avanzadas de siRNA se modifican por medio de combinaciones con azúcares, ligamiento entre los azúcares y alteraciones del fósforo terminal, con el objetivo de lograr efectos duraderos.

Consideraciones clínicas

En la actualidad se dispone de cinco agentes terapéuticos basados en siRNA: el inclisirán para el tratamiento de la hipercolesterolemia, el givosirán para el tratamiento de la porfiria hepática aguda, el lumasirán para la hiperoxaluria primaria de tipo 1, y el aspatisirán y el vutrisirán para pacientes con amiloidosis hereditaria mediada por transtirretina. Luego de la administración subcutánea, el efecto de los siRNA persiste entre 1 y 6 meses; avances recientes en la estructura química de estos fármacos permiten la administración cada 9 a 12 meses. Hace poco tiempo, la Food and Drug Administration de los Estados Unidos aprobó el tratamiento dos veces por año con inclisirán, un agente asociado con reducción de la PCSK9 y del colesterol en sangre, con efectos adversos escasos. El inclisirán se creó inicialmente para el tratamiento de pacientes con hipercolesterolemia primaria resistente a las estatinas. Sin embargo, es posible que se convierta en un fármaco de primera línea para individuos con hipercolesterolemia, debido a que la adhesión a las estatinas suele ser un aspecto de preocupación.

El zilebesirán es un siRNA dirigido al angiotensinógeno hepático, en estudio para el tratamiento de la hipertensión arterial. Sin duda, la utilización de siRNA no solo en enfermedades genéticas raras, sino también en enfermedades frecuentes con mecanismos fisiopatogénicos bien definidos, constituye un avance médico importante.

No obstante, si bien el efecto prolongado de los siRNA es una ventaja sustancial en términos de adhesión, merece consideraciones particulares en relación con la seguridad. De hecho, la reversión de los efectos de estos agentes requiere tiempo o se logra con el uso de inhibidores específicos.

Aspectos económicos y perspectivas futuras

Los siRNA se generan de manera sencilla por síntesis química. Si bien el costo de producción es cada vez más bajo, los precios del tratamiento durante un año con agentes aprobados sigue siendo elevado.

Una vez que la eficacia y la seguridad no solo a nivel hepático sean confirmadas, los siRNA posiblemente se transformen en alterativas rentables para el tratamiento de un amplio espectro de enfermedades, incluidas aquellas atribuibles a variaciones genéticas deletéreas únicas.

Luego de que se identificara la estructura del siRNA de liberación hepática, se crearon rápidamente 5 medicamentos de este tipo para enfermedades asociadas con el hígado, y otros tantos están en etapas avanzadas de desarrollo clínico. El tratamiento de miles de pacientes aportó información importante en relación con la seguridad y la eficacia de los 5 fármacos aprobados hasta ahora: inclisirán, givosirán, lumisirán, patisirán y vutrisirán. Asimismo, estudios preclínicos sugirieron que algunos agentes de este tipo podrían ser eficaces para el tratamiento de enfermedades del sistema nervioso central, los pulmones, los músculos y la placenta. Se requieren, sin embargo, ensayos clínicos para determinar con exactitud los efectos y el perfil de seguridad.

Tratamiento con siRNA

El abordaje terapéutico con siRNA está siendo implementado para su uso en enfermedades frecuentes con mecanismos etiológicos que pueden ser modificados mediante el silenciamiento genético. No obstante, aún queda mucho por conocer acerca de la eficacia, la seguridad y la rentabilidad de estos agentes innovadores en la práctica asistencial.