Las primeras herramientas de edición de genes del mundo para garrapatas pueden ayudar a disminuir las enfermedades transmitidas por garrapatas
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Reducir las enfermedades transmitidas por garrapatas, como la enfermedad de Lyme, ahora puede ser posible gracias a dos nuevos métodos de edición de genes desarrollados por investigadores de Penn State; la Universidad de Nevada, Reno; y la Universidad de Maryland. Los métodos podrían permitir a los científicos alterar partes del genoma de la garrapata que están involucradas en albergar y transmitir patógenos.
«Solo en los Estados Unidos, las garrapatas infectan a aproximadamente 300 000 personas con la enfermedad de Lyme cada año y, si no se tratan, la infección puede propagarse a las articulaciones, el corazón y el sistema nervioso», dijo Jason Rasgon, profesor de entomología y epidemiología de la enfermedad, Penn State. «Actualmente, no existe una vacuna y los tratamientos existentes no siempre son completamente efectivos».
Rasgon señaló que el problema está empeorando, ya que el cambio climático está permitiendo que las garrapatas invadan rápidamente nuevas áreas, poniendo a más personas en peligro de extinción. y animales en riesgo de infecciones.
«Las garrapatas son un enemigo formidable para la salud pública», dijo Rasgon. «Necesitamos desesperadamente nuevas herramientas para combatir las garrapatas y los patógenos que propagan».
Las nuevas herramientas de edición de genes del equipo utilizan el sistema CRISPR/Cas9, que comprende una enzima Cas9 que corta el ADN en un punto específico ubicación en el genoma para que se puedan agregar o eliminar fragmentos de ADN y un ARN guía que dirige el Cas9 a la parte correcta del genoma. La edición de genes mediante CRISPR/Cas9 normalmente se realiza inyectando este complejo de edición de genes en embriones, pero inyectar este complejo en huevos de garrapata había sido imposible hasta ahora.
«Durante muchos años, la gente pensó que sería imposible hacer una garrapata transgénica porque los huevos de la garrapata están recubiertos con una cera dura que destrozó las delicadas agujas de vidrio que se usaban para las inyecciones», dijo Rasgon.
La Universidad de Nevada, Reno, en equipo con Monika Gulia-Nuss, profesora asistente de la bioquímica y la biología molecular sortearon este problema eliminando los órganos maternos que fabrican la cera antes de que las garrapatas pongan sus huevos. Esto dio como resultado óvulos que podían inyectarse. Luego, el equipo pudo inyectar el complejo CRISPR/Cas9 y realizar con éxito deleciones en dos genes diferentes.
Luego, el equipo llevó el proceso un paso más allá al inyectar el complejo CRISPR/Cas9 directamente en las madres y usó La tecnología CRISPR pendiente de patente de Rasgon se desarrolló en Penn State para dirigirla a los ovarios de las madres. Rasgon ya había demostrado que el proceso, llamado ReMOT Control, tiene éxito en varios insectos, incluidos escarabajos, moscas, moscas blancas y mosquitos. En su investigación anterior con ReMOT Control, Rasgon identificó una pequeña molécula peptídica que es similar a una proteína pero más pequeña que se une a los receptores en los ovarios de la mayoría de las especies de insectos.
En la nueva investigación, el equipo demostró que esto el péptido es funcional en las garrapatas. Fusionaron el péptido con Cas9 y lo inyectaron en garrapatas hembras adultas preñadas. El péptido entregó con éxito el Cas9 en los ovarios en desarrollo, donde el complejo pudo editar el genoma de la descendencia.
El equipo observó una eficiencia de edición de genes similar tanto en las inyecciones de embriones (14 %) como en el Control ReMOT ( 11,7%) cuando se aplica a un gen, llamado ProbB, lo que sugiere que cualquiera de los dos métodos es adecuado para la edición de genes de garrapatas.
«El protocolo ReMOT Control fue tan eficiente como la inyección de embriones y significativamente más fácil», dijo Rasgon.
La eficiencia de edición de genes, explicó Rasgon, se refiere a la frecuencia de mutaciones indelsoras o de inserción/deleción que ocurren como resultado de la edición. Es una medida de la medida en que el procedimiento de edición de genes altera el gen.
Los hallazgos del equipo se publicaron hoy (15 de febrero) en iScience.
Según Gulia-Nuss, el estudio es el primero en demostrar la modificación genética en las garrapatas.
Rasgon agregó: «Los métodos se pueden usar para desarrollar nuevos métodos de control de enfermedades, como la enfermedad de Lyme, y también para comprender mejor la biología de las garrapatas. .»
Explorar más
El protocolo de edición de genes para la plaga de mosca blanca abre la puerta al control Más información: Monika Gulia-Nuss, Edición de genes mediada por Cas9 en la garrapata de patas negras, Ixodes scapularis , por inyección de embriones y Control ReMOT, iScience (2022). DOI: 10.1016/j.isci.2022.103781. www.cell.com/iscience/fulltext … 2589-0042(22)00051-7 Información de la revista: iScience
Proporcionado por la Universidad Estatal de Pensilvania Cita: Las primeras herramientas de edición de genes del mundo para garrapatas pueden ayudar a disminuir las garrapatas. enfermedades transmitidas (2022, 15 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-world-gene-tools-decrease-tick-borne.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.