Corrigen mutación genética con prometedora técnica

Mediante el uso de un nuevo sistema de edición genética a base de proteínas bacterianas, un equipo de investigadores del MIT ha curado a ratones de una enfermedad hepática poco común, causada por una mutación genética.

Una nueva técnica de edición genética ha permitido curar en ratones una enfermedad genética llamada  tirosinemia de tipo I, que conduce a insuficiencia hepática. Ilustración: Christine Daniloff / MIT

Una nueva técnica de edición genética ha permitido curar en ratones una enfermedad genética llamada tirosinemia de tipo I, que conduce a insuficiencia hepática. Ilustración: Christine Daniloff / MIT

Los hallazgos ofrecen la primera evidencia de que la nueva técnica de edición genética, conocida como CRISPR, puede revertir los síntomas de enfermedades en animales vivos. CRISPR, que ofrece una manera fácil de extraer el ADN mutado y reemplazarlo con la secuencia correcta, tiene un gran potencial para el tratamiento de muchos trastornos genéticos, según el equipo de investigación.

El sistema CRISPR se basa en la maquinaria celular que las bacterias utilizan para defenderse de infecciones virales. Los investigadores han copiado este sistema celular para crear complejos de edición genética que incluyen una enzima llamada Cas9, que puede cortar el ADN, y que unida a una cadena corta de ARN, que se programa para unirse a una secuencia del genoma específico, indica a Cas9 donde debe hacer el corte.

Al mismo tiempo, los investigadores también hacen llegar una cadena plantilla de ADN. Cuando la célula repara el daño producido por Cas9, copia desde la plantilla, lo que introduce el nuevo material genético en el genoma. Los científicos prevén que este tipo de edición del genoma algún día podría ayudar a tratar enfermedades como la hemofilia, la enfermedad de Huntington, y otras enfermedades causadas por mutaciones individuales.

Los científicos han desarrollado otros sistemas de edición genética basados en enzimas que cortan el ADN, también conocidos como nucleasas, pero esos complejos pueden ser costosos y difíciles de montar.

Corrección de enfermedades

Para este estudio , los investigadores diseñaron tres cadenas guía de ARN que se dirigen a diferentes secuencias de ADN cercanas a la mutación que causa la tirosinemia de tipo I , en un gen que codifica una enzima llamada FAH. Los pacientes con esta enfermedad, que afecta a aproximadamente una de cada 100.000 personas, no pueden metabolizar el aminoácido tirosina, que se acumula y puede conducir a insuficiencia hepática. Los tratamientos actuales incluyen una dieta baja en proteínas y un medicamento llamado NTCB, que interrumpe la producción de tirosina.

En experimentos con ratones adultos que llevan la forma mutada de la enzima FAH, los investigadores hicieron llegar hebras de ARN guía junto con el gen para Cas9 y una plantilla de ADN-199 que incluye la secuencia correcta del gen FAH mutado.

Con este enfoque, el gen correcto se insertó en aproximadamente uno de cada 250 hepatocitos – las células que componen la mayor parte del hígado. Durante los siguientes 30 días, las células sanas comenzaron a proliferar y reemplazar a las células enfermas del hígado, lo que eventualmente representó aproximadamente un tercio de todos los hepatocitos. Esto fue suficiente para curar la enfermedad, y permitir que los ratones sobrevivieran tras la suspensión del tratamiento con NCTB.

Para llevar los componentes de CRISPR, los investigadores emplearon una técnica conocida como inyección de alta presión, que utiliza una jeringa de alta potencia para descargar rápidamente el material en una vena. Este enfoque proporciona el material con éxito a las células hepáticas, aunque los investigadores exploran otros métodos de entrega que pueden ser más seguros y eficientes, incluyendo el uso de nanopartículas.

Artículo científico: Hao Yin, Wen Xue, Sidi Chen, Roman L Bogorad, Eric Benedetti, Markus Grompe, Victor Koteliansky, Phillip A Sharp, Tyler Jacks, Daniel G Anderson. Genome editing with Cas9 in adult mice corrects a disease mutation and phenotype. Nature Biotechnology (2014), doi: 10.1038/nbt.2884

Fuente: MIT

Artículo original escrito por Anne Trafton, MIT News Office

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