La técnica CRISPR-Cas13 se dirige a las proteínas que causan la ELA y la enfermedad de Huntington en el sistema nervioso del ratón
Los astrocitos de la médula espinal, las células vistas en esta imagen de microscopio fluorescente, están involucradas en la progresión de la ELA. Un nuevo sistema CRISPR-Cas13 dirigido a la producción de proteínas mutantes en estas células mejoró los resultados de los ratones con ELA. Crédito: Thomas Gaj y Colin Lim
Una sola mutación genética puede tener profundas consecuencias, como se ha demostrado en enfermedades neurodegenerativas como la esclerosis lateral amiotrófica o la enfermedad de Huntington. Un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign utilizó una técnica CRISPR dirigida en el sistema nervioso central de ratones para desactivar la producción de proteínas mutantes que pueden causar ELA y la enfermedad de Huntington.
En lugar de la popular técnica CRISPR-Cas9 de edición de ADN, el nuevo enfoque utiliza CRISPR-Cas13, que puede apuntar al ARNm, la molécula mensajera que transporta los planos proteicos transcritos a partir del ADN. El equipo de Illinois desarrolló sistemas Cas13 para apuntar y cortar ARN que codifican proteínas mutantes que desencadenan la ELA y la enfermedad de Huntington, silenciando efectivamente los genes mutantes sin alterar el ADN de la célula, dijo el líder del estudio, Thomas Gaj, profesor de bioingeniería de Illinois. El equipo publicó sus resultados en la revista Science Advances.
«Apuntar al ARN en lugar del ADN tiene algunas ventajas únicas, incluido el hecho de que, en teoría, sus efectos dentro de una célula pueden revertirse ya que los ARN son moléculas transitorias ”, dijo Colin Lim, un estudiante de posgrado que ayudó a dirigir el estudio. «Debido a que las enzimas Cas13 solo se dirigen al ARN, también conllevan un riesgo mínimo de introducir mutaciones permanentes fuera del objetivo en el ADN».
Los investigadores inyectaron los sistemas CRISPR-Cas13 en el sistema nervioso central de ratones con mutaciones genéticas. que causan la ELA o la enfermedad de Huntington. Los vectores de virus adenoasociados llevaron los sistemas de direccionamiento de ARN a las células. Estos vectores son un vehículo prometedor para la terapia génica debido en parte a su capacidad para ingresar a las células dentro de la médula espinal y el cerebro, dijo Gaj.
Los investigadores encontraron que CRISPR-Cas13 redujo efectivamente la cantidad de proteína mutante presente en el sistema nervioso para ambas enfermedades, específicamente, la proteína SOD1 dentro de la médula espinal de ratones con ELA y la proteína «huntingtin» dentro del cerebros de ratones con la enfermedad de Huntington. La reducción de la proteína SOD1 mutante también se correlacionó con mejores resultados terapéuticos: los ratones con ELA que recibieron la inyección CRISPR-Cas13 tuvieron una progresión más lenta de la enfermedad, una mejor supervivencia y una tasa más lenta de disminución de la fuerza de agarre y las habilidades motoras en comparación con los ratones que no recibieron la inyección. tratamiento.
Los investigadores dijeron que este estudio proporciona evidencia crucial de que CRISPR-Cas13 puede anular genes diana en el sistema nervioso, un paso clave hacia el desarrollo eventual de terapias dirigidas basadas en la tecnología. Sin embargo, dijeron que se necesitan más estudios para comprender mejor cómo Cas13, una enzima bacteriana, funciona en células de mamíferos, en particular si podría atacar secuencias de ARN no deseadas o causar respuestas inmunitarias.
«En nuestros experimentos, Cas13 fue generalmente tan específico como las modalidades de silenciamiento de genes más establecidas que probamos junto con él», dijo Gaj. «Pero determinar exactamente qué tan específico y, por lo tanto, qué tan seguro es Cas13 en las células humanas sigue siendo una pregunta crítica para el campo.
«Estamos entusiasmados con la exploración del potencial de Cas13 y otras enzimas CRISPR dirigidas al ARN. Sin embargo, la tecnología aún está en pañales. Es necesario responder muchas preguntas importantes sobre su especificidad y su capacidad para escindir ARN no diana, todo lo cual ayudará a guiar su refinamiento y su uso futuro», agregó.
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-19 testing Más información: Jackson E. Powell et al, Silenciamiento génico dirigido en el sistema nervioso con CRISPR-Cas13, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abk2485 Información de la revista : Science Advances
Proporcionado por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign Cita: La técnica CRISPR-Cas13 se dirige a las proteínas que causan la ELA y la enfermedad de Huntington en el sistema nervioso del ratón (2022, 19 de enero ) obtenido el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-crispr-cas13-technique-proteins-als-huntington.html Este documento está sujeto a derechos de autor. estudio o investigación, ninguna parte puede ser reproducida sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.