Los vectores AAV (virus adenoasociados) se usan en células iPSC con dos fines distintos: editar el genoma de las células pluripotentes y evaluar cómo una terapia génica entra en las células ya diferenciadas de un paciente. Ningún serotipo es el mejor en todas partes: la eficiencia depende del tipo celular, de la dosis, del promotor y del tiempo de exposición. Por eso la elección se decide con datos en células humanas, no por analogía con el ratón. Esta guía recoge lo que muestra la literatura y cómo lo aplicamos al diseñar un estudio.
En resumen
- AAV sirve en iPSC para editar genes (mutaciones puntuales, inserciones, corrección) y para probar vectores de terapia génica en neuronas, retina u organoides derivados del paciente.
- El tropismo cambia con el tipo celular: en RPE derivado de iPSC destacó AAV2, y en organoides cerebrales AAV5 superó a AAV9 en un estudio.
- Hay que fijar controles (células sin transducir, virus vacío, línea corregida) y vigilar la salud celular: AAV puede activar respuestas de daño del ADN.
- El límite de empaquetamiento ronda las 4,7 kb, y los datos de roedores no se trasladan sin más a neuronas humanas.
Tabla de contenidos
- Para qué se usa AAV en células iPSC
- Qué tipos celulares derivados de iPSC se han estudiado
- Serotipos AAV en iPSC: qué se ha observado
- Cómo elegir un serotipo según el objetivo
- Factores experimentales que mueven el resultado
- Límites, controles y salud celular
- Nuestra perspectiva
- Cómo lo hacemos en RareLabs
- Preguntas frecuentes
- Fuentes
Para qué se usa AAV en células iPSC
Edición dirigida del genoma
El uso más antiguo es la ingeniería genética de células madre pluripotentes. Un estudio de Khan y colaboradores en Molecular Therapy (2010) mostró que AAV puede introducir cambios definidos en células madre pluripotentes humanas, incluidas iPSC: mutaciones puntuales, inserciones, deleciones y casetes de selección. Los autores corrigieron además mutaciones en genes como HPRT1. En algunos experimentos el direccionamiento superó el 1 % de las unidades formadoras de colonias, con poca o ninguna citotoxicidad y con pluripotencia conservada en la mayoría de las células dirigidas.
Este enfoque es la base de las líneas corregidas que sirven de control. Una línea isogénica, idéntica a la del paciente salvo por la variante, permite atribuir cualquier diferencia a la mutación y no al fondo genético. Si quiere profundizar, hemos explicado qué son las líneas celulares isogénicas y cómo se generan, y también un protocolo de edición HDR en iPSC.
Probar vectores de terapia génica antes de llegar al paciente
El segundo uso es más reciente: tratar las células diferenciadas con el vector candidato y medir qué ocurre. Ramamurthy y colaboradores describen cómo las iPSC de pacientes permiten modelar enfermedades y desarrollar enfoques personalizados de terapia génica, y proponen que organoides y sistemas microfisiológicos derivados de iPSC aumenten la relevancia humana de los estudios con AAV y admitan pruebas de alto rendimiento. Plantean también que las plataformas humanas body-on-a-chip podrían estudiar la integración de AAV, difícil de analizar con biopsias, como complemento de los modelos animales.
Para un paciente con una enfermedad ultra-rara, esto tiene una consecuencia práctica: la misma mutación, en las células del propio paciente, puede responder de forma distinta a un vector que en un modelo genérico.
Qué tipos celulares derivados de iPSC se han estudiado
La evidencia más útil viene de comparaciones sistemáticas en células humanas:
- Neuronas. Un preprint de 2026 en bioRxiv investigó el tropismo de AAV en neuronas de proyección corticales, neuronas tipo prosencéfalo inducidas por NGN2 y neuronas dopaminérgicas derivadas de iPSC. También probó AAV2.7m8 en organoides cerebelosos humanos. Al ser un preprint, conviene tratarlo como evidencia preliminar hasta que pase revisión por pares.
- Retina. Un trabajo de Stem Cell Reports (2021) usó una retina en chip con organoides retinianos y células RPE derivadas de iPSC para comparar la eficiencia de transducción de varios vectores AAV en un modelo traslacional.
- Organoides cerebrales. Una tesis de la Universidad de Leiden sobre organoides cerebrales como modelo humano para seleccionar cápsidas mostró que el modelo tridimensional puede cambiar el orden de los serotipos respecto a lo esperado.
El mensaje común: cada linaje es un sistema distinto, y un resultado en un tipo celular no se hereda por otro.
Serotipos AAV en iPSC: qué se ha observado
No existe una tabla universal de «mejor serotipo». Lo que sí hay son resultados puntuales que ilustran la variabilidad:
| Modelo derivado de iPSC | Observación | Fuente |
|---|---|---|
| RPE (epitelio pigmentario de la retina) | AAV2 transdujo con mayor eficiencia que AAV7m8, AAV1 y AAV6 | Molecular Therapy, 2016 |
| Organoides cerebrales humanos | AAV5 puede superar a AAV9 en distribución de material genético y expresión proteica | Universidad de Leiden |
| Neuronas corticales y dopaminérgicas, organoides cerebelosos | Conjunto de datos de referencia sobre el rendimiento de AAV en neuronas humanas | bioRxiv, 2026 |
El estudio de 2016 concluye algo que compartimos: las iPSC diferenciadas sirven para seleccionar y caracterizar vectores antes de evaluar la eficacia terapéutica. Y el caso de AAV5 frente a AAV9 recuerda que un serotipo muy usado en modelos animales no tiene por qué ser el óptimo en un modelo humano 3D.
Por qué los datos de roedor no bastan
Una revisión de 2022 sobre el estado de la ciencia en terapia génica con AAV señala que los serotipos difieren en tropismo (unos favorecen músculo, otros hígado o sistema nervioso) y que las diferencias entre especies limitan la extrapolación de resultados. Esa es la razón de fondo para probar los vectores en células humanas, idealmente del propio paciente.
Cómo elegir un serotipo según el objetivo
Van Vliet y colaboradores explican que la cápside participa en la unión a la célula, la internalización y el tráfico intracelular, y que cada serotipo tiene su propio tropismo y eficiencia de transducción. La estrategia estándar es comparar serotipos en el tejido objetivo y quedarse con el más eficiente para esa aplicación. En la práctica, seguimos un orden:
- Definir el objetivo. No es lo mismo editar el genoma de iPSC indiferenciadas que entregar un transgén terapéutico a neuronas maduras o a células de retina.
- Elegir un panel pequeño y diverso. Incluya serotipos naturales y alguna variante modificada, no solo el favorito de la bibliografía en roedores.
- Probar en el tipo celular correcto, diferenciado a partir de la línea del paciente, y en un estadio de madurez comparable al que importa para la enfermedad.
- Medir más que la fluorescencia. La expresión del reportero no equivale a corrección funcional ni a células sanas.
- Confirmar en un sistema más complejo (organoide o chip) antes de sacar conclusiones.
Tenemos una guía práctica de selección de vector AAV con un panel core que desarrolla este flujo con más detalle.
Factores experimentales que mueven el resultado
La comparación de serotipos solo es válida si el resto de variables se mantiene fijo. Las que más pesan:
- MOI (multiplicidad de infección). Una dosis alta puede igualar serotipos que a dosis baja se separan con claridad. Un trabajo de 2019 sobre expresión comparada de AAV-eGFP informó resultados distintos según el tipo celular; compare siempre a varias dosis.
- Promotor. Cambia qué células expresan y con qué intensidad. En un estudio de edición de bases en retina de primates se eligió el promotor CMV para expresar los editores en conos, bastones y células RPE, según Nature Medicine (2025).
- Medio de transducción y tiempo de exposición. Los protocolos con iPSC y derivadas varían en ventanas de horas a días, y los tipos neuronales suelen necesitar más tiempo para expresar.
- Estadio de diferenciación. Una misma población puede transducirse mejor en fases tempranas y peor al madurar, de modo que fijar el día de tratamiento es parte del diseño.
Documentar estas variables permite repetir el experimento y entre clones. Sobre ese punto escribimos acerca de la reproducibilidad entre clones iPSC.
Límites, controles y salud celular
Capacidad de empaquetamiento
AAV admite unos 4,7 kb de material genético, según una revisión metodológica sobre direccionamiento génico mediado por AAV en células humanas. Eso excluye de entrada genes grandes completos y obliga a recurrir a estrategias de división, a versiones acortadas o a otras modalidades, como oligonucleótidos antisentido.
Integración aleatoria y confirmación de clones
El mismo trabajo menciona el potencial de integración aleatoria. En edición, esto implica confirmar los clones dirigidos y no asumir que cada colonia resistente contiene el cambio deseado.
Respuesta de daño del ADN
Un estudio de 2025 indica que la transducción con AAV activó respuestas de daño del ADN dependientes de p53 y respuestas inflamatorias, y se vinculó con muerte celular en modelos del sistema nervioso central derivados de hiPSC. La señalización dependía de la presencia del genoma viral: los virus vacíos no provocaron cambios significativos. Para el diseño, esto significa que una caída de viabilidad o un cambio transcripcional puede deberse al vector y no a la enfermedad.
Inmunidad
El trabajo de Detrez y colaboradores presenta un modelo de microglía humana derivada de iPSC para definir la respuesta inmune humana a AAV en fases tempranas del descubrimiento de vectores. Es un recordatorio de que la interacción con células inmunes también puede modelarse, aunque no sustituye a un ensayo clínico.
Controles mínimos
- Células no transducidas del mismo clon y pase.
- Control de virus vacío (sin genoma) si se sospecha toxicidad por la cápside.
- Línea isogénica corregida frente a la línea del paciente.
- Más de un clon por genotipo.
- Lecturas de viabilidad junto a la lectura de expresión.
Nuestra perspectiva
Trabajamos con familias y médicos que necesitan respuestas sobre una variante concreta, a menudo en una enfermedad sin tratamiento aprobado. Desde esa posición, vemos AAV como una herramienta entre varias, no como la respuesta por defecto. Cuando construimos un modelo a partir de sangre o piel del paciente, primero queremos saber si la mutación es abordable y con qué modalidad: fármaco ya aprobado, oligonucleótido antisentido personalizado o terapia génica.
El valor de AAV en iPSC está en que reduce la incertidumbre antes de pedir a nadie que invierta años. Un panel de serotipos probado en las células del paciente, con su línea corregida como control, dice más que una analogía con otro tejido u otra especie. Pero también somos prudentes: un resultado in vitro es una evidencia preclínica, no una promesa de efecto en la persona. Por eso insistimos en controles, en la lectura funcional y en comunicar los resultados con claridad, incluidos los negativos.
— John
Cómo lo hacemos en RareLabs
Si está valorando una estrategia con vector AAV, u otras, para una enfermedad genética ultra-rara o sin diagnóstico, podemos construir el modelo con las células del propio paciente y evaluar varias modalidades en paralelo: cribado de unos 3.000 fármacos aprobados por la FDA, diseño y validación in vitro de oligonucleótidos antisentido y evaluación de estrategias de terapia génica, con soporte de nuestro sistema de análisis de amenabilidad con IA.
Puede ver el conjunto de servicios y solicitar una conversación en hopeatrarelabs.com. Si quiere entender los plazos antes de contactar, lea cuánto tarda un modelo iPSC en estar listo, y para el paso previo, cómo se derivan iPSC de un paciente.
Preguntas frecuentes
¿Qué serotipo AAV transduce mejor las iPSC?
Depende de si se trata de iPSC indiferenciadas o de un linaje concreto, y no hay un ganador universal. En RPE derivado de iPSC, AAV2 superó a AAV7m8, AAV1 y AAV6 en un estudio de 2016, mientras que en organoides cerebrales AAV5 superó a AAV9. Lo razonable es probar un panel en su tipo celular.
¿Sirven los resultados en ratón para elegir el vector en neuronas humanas?
Solo como punto de partida. Las revisiones señalan que las diferencias entre especies limitan la extrapolación, y los conjuntos de datos en neuronas humanas derivadas de iPSC se publican precisamente para cubrir ese hueco. Conviene confirmar siempre en células humanas.
¿Puede AAV dañar las células iPSC o sus derivadas?
Sí, puede. Un estudio de 2025 describió activación de respuestas de daño del ADN dependientes de p53 y de respuestas inflamatorias en modelos neuronales derivados de hiPSC, ligadas a la presencia del genoma viral. Por eso se incluyen controles sin transducir y lecturas de viabilidad.
¿Qué tamaño de gen cabe en un vector AAV?
Aproximadamente 4,7 kb de capacidad de empaquetamiento. Los genes mayores requieren estrategias alternativas o modalidades distintas, y es un criterio clave al decidir si una enfermedad es abordable con terapia génica.
Fuentes
- Engineering of Human Pluripotent Stem Cells by AAV-mediated Gene Targeting (Molecular Therapy, 2010)
- Organoids and microphysiological systems: promising models for AAV (PMC, 2022)
- Comprehensive investigation of AAV tropism across human iPSC-derived neurons (bioRxiv, 2026)
- Human stem cell-based retina on chip (Stem Cell Reports, 2021)
- Comparison of AAV serotypes for gene delivery to iPSC-derived RPE (Molecular Therapy, 2016)
- Cerebral organoids: a human model for AAV capsid selection (Universidad de Leiden)
- Evaluating the state of the science for adeno-associated virus gene therapy (PMC, 2022)
- The Role of the Adeno-Associated Virus Capsid in Gene Transfer (PMC)
- AAV-mediated gene targeting methods for human cells (PMC)
- AAV vectors trigger DNA damage response-dependent responses (PMC, 2025)
- High-efficiency base editing in the retina in primates and human tissues (Nature Medicine, 2025)