Edición de ARN artificial con ADAR para terapia génica
Crédito: Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón
Muchas de las enfermedades causadas por mutaciones puntuales no tienen enfoques terapéuticos establecidos. El Prof. Tsukahara y sus colegas (Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón) están estudiando un método terapéutico que utiliza la edición de ARN artificial. La edición artificial de ARN dirigida al sitio es una técnica importante para modificar genes y, en última instancia, regular la función de las proteínas. Estamos tratando de modificar el código genético de las transcripciones (ARN) mediante la edición artificial de ARN para el tratamiento de trastornos genéticos.
Aunque la edición del genoma está llamando la atención como una tecnología de reparación de genes, la edición del genoma como CRISPR/Cas9 puede provocar alteraciones permanentes, lo que podría afectar a múltiples loci. Actualmente, es muy difícil realizar una edición precisa del genoma en todas las células objetivo in vivo. Aunque es posible editar el genoma en un óvulo, embrión o células fertilizados, no es adecuado para la terapia génica en humanos. Además, la edición del genoma plantea preocupaciones éticas. Por lo tanto, creemos que la edición del genoma es un método adecuado para técnicas «ex vivo», o para usar en óvulos fertilizados, pero no en todo el cuerpo de un paciente. Por el contrario, los cambios resultantes de la edición del ARN no son permanentes porque no afectan la secuencia del genoma y pueden ser específicos del contexto. Por lo tanto, a los efectos de los tratamientos terapéuticos, la edición del ARN es preferible a la edición del genoma, dice el profesor Tsukahara.
La edición del ARN es un proceso fisiológico y está muy extendido en los organismos vivos para producir varias proteínas con diferentes funciones a partir de una sola gene. En los mamíferos, C o A de la cadena de ARN se desamina hidrolíticamente de forma específica de la secuencia de bases, por lo que C se reemplaza por U y A por I (inosina). Dado que I forma un par de bases de Watson-Crick con C, el código genético es sinónimo de G. Estas conversiones de bases ocurren como resultado de la desaminación de A o C, que se ha descubierto que es catalizada por enzimas de la familia ADAR y APOBEC. Recientemente, se han informado varias técnicas para la restauración de ARN mediante la edición artificial de ARN utilizando ADAR.
En este artículo, revisamos hallazgos recientes sobre la aplicación de ADAR para restaurar el código genético junto con diferentes enfoques involucrados en el proceso de edición de ARN artificial por ADAR. También hemos abordado estudios comparativos de las diversas isoformas de ADAR. Por lo tanto, intentaremos proporcionar una descripción detallada de la edición de ARN artificial y el papel de ADAR con un enfoque en la edición A-to-I dirigida al sitio enzimático.
La mayoría de los sistemas de edición de ARN artificial utilizan un sitio activo de enzimas catalíticas, ADAR y un ARN guía complementario al objetivo para reclutar un sitio activo para el ARN objetivo. Un enfoque para la edición de ARN artificial es el uso de métodos químicos. Vogel y sus colegas emplearon la etiqueta SNAP para unir ADAR con un ARN guía e informaron que el sistema es funcional in vitro e in vivo. Sin embargo, esta técnica requiere un suministro continuo de moléculas efectoras para ser efectiva. También se sabe que utiliza proteínas de unión a ARN para unir ARN guía a enzimas. En los eucariotas se utilizan normalmente dos tipos de sistemas de anclaje que se originan a partir de bacteriófagos: el sistema Lambda N y el sistema MS2. El uso de la enzima ADAR con el sistema MS2 permite la restauración del código genético y es prometedor para la terapia génica.
En el futuro, la edición de ARN A-a-I dirigida al sitio que incluye, enzimática y no- La edición enzimática A-to-I, especialmente enzimática, promete corregir de manera efectiva una variedad de enfermedades humanas relacionadas con mutaciones G to A. Un enfoque exitoso para tratar las enfermedades de una sola mutación funcionará como un remedio potencial para los pacientes y abrirá una nueva era en este campo de investigación.
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Los investigadores descubren una nueva proteína que impulsa la progresión del cáncer Más información: Sonali Bhakta et al. Edición de ARN artificial con ADAR para terapia génica, Terapia génica actual (2020). DOI: 10.2174/1566523220666200516170137 Proporcionado por el Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón news/2020-07-artificial-rna-adar-gene-therapy.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.