Método de edición de ADN se muestra prometedor para tratar modelo de ratón con progeria
La progeria es causada por una mutación en el gen de la lámina nuclear en el que una base de ADN C se cambia a T. Los investigadores utilizaron el método de edición de base, que sustituye un solo ADN letra por otra sin dañar el ADN, para revertir ese cambio. Crédito: Ernesto del Aguila III, NHGRI
Los investigadores han utilizado con éxito una técnica de edición de ADN para prolongar la vida útil de ratones con la variación genética asociada con la progeria, una rara enfermedad genética que provoca un envejecimiento prematuro extremo en los niños y puede acortar significativamente su esperanza de vida. El estudio fue publicado en la revista Nature y fue una colaboración entre el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano (NHGRI), parte de los Institutos Nacionales de Salud; Instituto Broad de Harvard y MIT, Boston; y el Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt, Nashville, Tennessee.
El ADN está formado por cuatro bases químicas A, C, G y T. La progeria, también conocida como síndrome de progeria de Hutchinson-Gilford, es causada por una mutación en el gen de la lámina nuclear A (LMNA) en el que una base de ADN La C se cambia por una T. Este cambio aumenta la producción de la proteína tóxica progerina, que provoca el rápido proceso de envejecimiento.
Aproximadamente 1 de cada 4 millones de niños son diagnosticados con progeria dentro de los dos primeros años de vida. y prácticamente todos estos niños desarrollan problemas de salud en la niñez y la adolescencia que normalmente se asocian con la vejez, incluidas enfermedades cardiovasculares (ataques cardíacos y accidentes cerebrovasculares), pérdida de cabello, problemas esqueléticos, pérdida de grasa subcutánea y endurecimiento de la piel.
Para este estudio, los investigadores utilizaron una técnica innovadora de edición de ADN llamada edición de base, que sustituye una sola letra de ADN por otra sin dañar el ADN, para estudiar cómo el cambio de esta mutación podría afectar los síntomas similares a los de la progeria en ratones.
«El costo de este devastador i La enfermedad de los niños afectados y sus familias no se puede subestimar», dijo Francis S. Collins, MD, Ph.D., investigador principal de la Subdivisión de Genómica Médica y Genética Metabólica del NHGRI, director de los NIH y autor correspondiente del artículo. «El hecho de que una sola mutación específica cause la enfermedad en casi todos los niños afectados nos hizo darnos cuenta de que podríamos tener herramientas para solucionar la causa raíz. Estas herramientas solo podrían desarrollarse gracias a inversiones a largo plazo en investigación genómica básica».
El estudio sigue a otro hito reciente para la investigación de la progeria, ya que la Administración de Drogas y Alimentos de los EE. UU. aprobó el primer tratamiento para la progeria en noviembre de 2020, un medicamento llamado lonafarnib. La terapia con medicamentos proporciona cierta prolongación de la vida, pero no es una cura. El método de edición de ADN puede proporcionar una opción de tratamiento adicional e incluso más dramática en el futuro.
David Liu, Ph.D., y su laboratorio en el Instituto Broad desarrollaron el método de edición de base en 2016, financiado en parte por NHGRI.
«La edición CRISPR, aunque revolucionaria, aún no puede realizar cambios precisos en el ADN en muchos tipos de células», dijo el Dr. Liu, autor principal del artículo. «La técnica de edición de bases que hemos desarrollado es como una función de buscar y reemplazar en un procesador de textos. Es extremadamente eficiente para convertir un par de bases en otro, lo que creíamos que sería poderoso para tratar una enfermedad como la progeria».
Para probar la eficacia de su método de edición de base, el equipo colaboró inicialmente con la Progeria Research Foundation para obtener células de tejido conectivo de pacientes con progeria. El equipo usó el editor base en el gen LMNA dentro de las células de los pacientes en un entorno de laboratorio. El tratamiento corrigió la mutación en el 90 % de las células.
«La Progeria Research Foundation estuvo encantada de colaborar en este estudio fundamental con el grupo del Dr. Collins en los NIH y el grupo del Dr. Liu en el Instituto Broad». dijo Leslie Gordon, MD, Ph.D., coautora y directora médica de The Progeria Research Foundation, que financió parcialmente el estudio. «Los resultados de este estudio presentan una nueva vía emocionante para la investigación de nuevos tratamientos y la cura para los niños con progeria».
Luego de este éxito, los investigadores probaron la técnica de edición de genes administrando una única inyección intravenosa del Mezcla de edición de ADN en casi una docena de ratones con la mutación que causa la progeria poco después del nacimiento. El editor de genes restauró con éxito la secuencia de ADN normal del gen LMNA en un porcentaje significativo de células en varios órganos, incluidos el corazón y la aorta.
Muchos de los tipos de células de ratones aún mantuvieron la secuencia de ADN corregida seis meses después del tratamiento. En la aorta, los resultados fueron incluso mejores de lo esperado, ya que las células editadas parecían haber reemplazado a las que portaban la mutación de progeria y abandonaron por deterioro temprano. Más dramáticamente, la esperanza de vida de los ratones tratados aumentó de siete meses a casi 1,5 años. El promedio de vida normal de los ratones utilizados en el estudio es de dos años.
«Como médico científico, es increíblemente emocionante pensar que una idea en la que ha estado trabajando en el laboratorio podría tener efectos terapéuticos». beneficio», dijo Jonathan D. Brown, MD, profesor asistente de medicina en la División de Medicina Cardiovascular del Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt. «En última instancia, nuestro objetivo será tratar de desarrollar esto para humanos, pero hay preguntas clave adicionales que debemos abordar primero en estos sistemas modelo».
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Una nueva terapia CRISPR/Cas9 puede suprimir el envejecimiento Más información: La edición de bases in vivo rescata el síndrome de progeria de HutchinsonGilford en ratones, Nature (2021). DOI: 10.1038/s41586-020-03086-7 , www.nature.com/articles/s41586-020-03086-7 Información de la revista: Nature
Proporcionada por NIH/National Human Genome Research Cita del Instituto: El método de edición de ADN se muestra prometedor para tratar el modelo de ratón con progeria (6 de enero de 2021) obtenido el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-01-dna-editing -method-mouse-progeria.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.