CIENCIA

Usan CRISPR para tratar enfermedades del riñón, diabetes y distrofia muscular

Un grupo deL científicos del Instituto Salk, liderados por Juan Carlos Izpisua Belmonte, ha creado una nueva versión de la tecnología de edición del genoma CRISPR que les permite activar genes sin crear rupturas en el ADN, evitando potencialmente un gran obstáculo para usar tecnologías de edición genética para tratar enfermedades humanas.

La mayoría de los sistemas CRISPR funcionan creando «interrupciones de doble cadena» (DSB) en regiones del genoma seleccionadas para su edición o supresión, pero muchos investigadores se oponen a crear tales rupturas en seres humanos vivos. Como una prueba de concepto, el grupo de Belmonte utilizó su nuevo enfoque para tratar varias enfermedades, como la diabetes, la enfermedad renal aguda y la distrofia muscular, en modelos de ratones.
En el sistema CRISPR original, la enzima Cas9 se acopla con ARN guía que la dirige al lugar correcto en el genoma para la edición. Recientemente, algunos investigadores han comenzado a usar una forma «muerta» de Cas9 (conocida como dCas9), que todavía puede apuntar a lugares específicos en el genoma, pero ya no corta el ADN. El problema es que la proteína resultante, dCas9 unida a los interruptores del activador, es demasiado grande y voluminosa para caber en el vehículo que normalmente se utiliza para administrar este tipo de terapias a las células de los organismos vivos. La falta de un sistema de entrega eficiente hace que sea muy difícil utilizar esta herramienta en aplicaciones clínicas.

El equipo de Izpisua Belmonte combinó Cas9 y dCas9 con una gama de diferentes interruptores activadores para descubrir una combinación que funcionaba incluso cuando las proteínas no estaban fusionadas entre sí. También optimizaron los ARN guía para asegurarse de que todas las piezas terminaran en el lugar deseado en el genoma, y que el gen objetivo se activará.
«Aunque muchos estudios han demostrado que CRISPR se puede aplicar como una herramienta poderosa para la terapia génica – señala Belmonte en un comuincado –, hay una preocupación creciente con respecto a las mutaciones no deseadas generadas por las roturas de doble. Esta nueva técnica evita ese problema”.
Para probar el método, los expertos utilizaron modelos de ratón con lesión renal aguda, diabetes tipo 1 y una forma de distrofia muscular. En cada caso, diseñaron su sistema CRISPR / Cas9 para impulsar la expresión de un gen endógeno que podría revertir los síntomas de la enfermedad. En el caso de la enfermedad renal, activaron dos genes que se sabe están involucrados en la función renal, y observaron no solo un aumento en los niveles de las proteínas asociadas con esos genes, sino también una mejor función renal después de una lesión aguda.
Para la diabetes tipo 1, tenían como objetivo aumentar la actividad de los genes que generan células productoras de insulina. Una vez más, el tratamiento funcionó, disminuyendo los niveles de glucosa en sangre en un modelo de diabetes en ratones.
Finalmente, en el caso de la distrofia muscular, los investigadores expresaron genes que se ha demostrado anteriormente revierten los síntomas de la enfermedad, incluido un gen particularmente grande que no puede ser administrado fácilmente a través de terapias genéticas mediadas por virus tradicionales.
Los resultados han sido publicados en la revista Cell.

El equipo de Izpisua Belmonte ahora está trabajando para mejorar la especificidad de su sistema y aplicarlo a más tipos de células y órganos para tratar una gama más amplia de enfermedades humanas, así como para rejuvenecer órganos específicos y revertir el proceso de envejecimiento y las condiciones relacionadas con la edad. como la pérdida de audición y la degeneración macular. Se necesitan más pruebas de seguridad antes de los ensayos en humanos, dicen.