Se ha utilizado un nuevo sistema de administración de edición principal para corregir mutaciones que causan ceguera en ratones, una señal prometedora de que algún día podría usarse para tratar trastornos genéticos en personas.
Edición principal 101: CRISPR está revolucionando cuidado de la salud, agriculturay más, pero sigue siendo una herramienta defectuosa.
El sistema CRISPR estándar realiza ediciones cortando ambas hebras de una molécula de ADN, como si fueran tijeras. A veces, estos cortes terminan en el lugar equivocado y, cuando las células intentan reparar las roturas, pueden introducir mutaciones no deseadas.
“En principio, [prime editing] podría corregir hasta el 89% de las variantes genéticas conocidas asociadas con enfermedades humanas”.
Liu et al. 2019
La edición Prime es una técnica CRISPR más precisa y versátil desarrollada por el laboratorio de David Liu en el Broad Institute del MIT y Harvard. Corta solo uno cadena de ADN durante la edición y es menos probable para llevar a ediciones fuera de objetivo.
“La edición principal amplía sustancialmente el alcance y las capacidades de la edición del genoma y, en principio, podría corregir hasta el 89% de las variantes genéticas conocidas asociadas con enfermedades humanas”, escribió el equipo de Liu en un documento 2019.
La idea: Los vehículos de reparto más populares para sistemas CRISPR: virus adenoasociados (AAV): son demasiado pequeños para albergar a los editores principales, por lo que encontrar una manera eficiente de colocarlos en las celdas es clave para aprovechar su potencial.
Las partículas similares a virus (VLP) son una posible alternativa. Las VLP parecen virus y están hechas de proteínas virales, pero carecen de material genético viral, por lo que no pueden replicarse ni infectar células. Esto los ha convertido en formas útiles de empaquetar y entregar. vacunas.
En 2022, el equipo de Liu modificó la estructura de un VLP para que fuera un sistema de entrega eficiente para un editor básico (otro tipo de herramienta CRISPR). Esperaban que el VLP diseñado (eVLP) también funcionara para los editores principales, pero no fue así: en el experimento, casi ninguna celda se editó con éxito.
El sistema editó hasta el 20% de las células de la retina de los roedores, cantidad suficiente para restaurar parcialmente su visión.
¿Qué hay de nuevo? Para el nuevo estudio, el grupo Broad rediseñó su eVLP e hizo ajustes en dos partes de su editor principal: la proteína Cas9 (las tijeras) y el ARN (que los guía al lugar correcto). Luego combinaron minuciosamente los dos para que el editor principal encajara en la partícula, pero no se quedara atrapado allí cuando necesita salir y editar los genes.
“La carga del editor principal debe empaquetarse de manera eficiente en eVLP cuando se forman las partículas, pero también debe liberarse de manera eficiente de las partículas después de la entrada a la célula objetivo”. dicho Aditya Raguram, coautor del estudio. “Todos estos pasos deben orquestarse cuidadosamente para lograr una edición principal eficiente mediada por eVLP”.
Los resultados: En comparación con un editor principal estándar incluido en el eVLP original, el nuevo combo era 170 veces más eficiente en la edición de células humanas.
Para probar el sistema in vivo, el equipo de Liu programó editores principales modificados para corregir dos mutaciones diferentes que conducen a la pérdida de visión. Cuando se probaron en modelos de ratón, los sistemas editaron hasta el 20% de las células de la retina, suficiente para restaurar parcialmente su visión.
Los investigadores también probaron su nuevo sistema en el cerebro de ratones y descubrieron que editaba casi el 50% de las células en la región objetivo sin realizar ediciones no deseadas, todas señales prometedoras de que este enfoque podría ayudar a superar los problemas de entrega de la edición principal.
“Hasta donde sabemos, este estudio representa la primera vez que la administración de complejos de proteína-ARN se ha utilizado para lograr la edición terapéutica en un animal”, dijo Liu. “Planeamos continuar trabajando activamente para mejorar los eVLP y adaptar la tecnología para apuntar a otros tipos de tejidos dentro del cuerpo”.
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2024-01-15 14:00:00
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