ARRIBA: Los astrocitos (azul) se han infiltrado en el interior de la m\u00e9dula espinal y han afectado a las neuronas (amarillo) en un modelo de rat\u00f3n con esclerosis lateral amiotr\u00f3fica (ELA). En el estudio, los investigadores desarrollaron un enfoque para entregar un sistema de edici\u00f3n de base CRISPR (verde) a los astrocitos para desactivar la expresi\u00f3n de un gen mutante y reducir los s\u00edntomas. COLIN LIM, UNIVERSIDAD DE ILLINOIS<\/p>\n
Editores de la base , que convierten un nucle\u00f3tido en otro sin romper el ADN de doble cadena, tienen el potencial de tratar enfermedades causadas por genes mutantes. Sin embargo, un inconveniente es que el ADN que codifica los editores base de CRISPR es demasiado largo para caber en los virus adenoasociados (AAV) que se usan m\u00e1s com\u00fanmente para la terapia g\u00e9nica. En un estudio publicado en Molecular Therapy<\/em> el 13 de enero, los investigadores dividieron el ADN que codifica un editor base en dos vectores AAV y los inyectaron en un modelo de rat\u00f3n con esclerosis lateral amiotr\u00f3fica hereditaria (ELA). La estrategia inhabilit\u00f3 el gen causante de la enfermedad, mejorando los s\u00edntomas de los animales y prolongando sus vidas.<\/p>\n Nos gustar\u00eda poder crear herramientas de edici\u00f3n de genes que puedan caber dentro de un vector AAV. Desafortunadamente, algunas de las herramientas son tan grandes que no caben en su interior, por lo que en este estudio pudieron encontrar una soluci\u00f3n mediante el uso de una prote\u00edna dividida, dice David Segal, bioqu\u00edmico de la Universidad de California, Davis. , que no particip\u00f3 en la obra. No es la primera vez que se usa ese sistema, pero es la primera vez que se aplica a este tipo de editor base.<\/p>\n Pablo P\u00e9rez-Pinera, bioingeniero de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, y sus colegas desarrollaron una estrategia para dividir el editor base en dos partes. En un estudio publicado en 2019, generaron dos vectores AAV diferentes, cada uno con una porci\u00f3n de ADN codificante para un editor de base de adenina a timina. Tambi\u00e9n incluyeron secuencias que codifican los llamados p\u00e9ptidos inteinsshort que cuando se expresan dentro de las prote\u00ednas se unen y se escinden, un poco como los intrones en el ARN. Los investigadores incorporaron las inte\u00ednas en los vectores de tal manera que cuando las inte\u00ednas producidas por los dos vectores se dimerizaron, uniendo las dos partes del editor base, y luego se extirparon, dejaron un editor base funcional de longitud completa.<\/p>\n Cuando P\u00e9rez-Pinera le cont\u00f3 a Thomas Gaj, tambi\u00e9n bioingeniero de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, sobre la estrategia, Gaj le dice a The Scientist<\/em>, <\/em>inmediatamente se dispuso a probarlo en un modelo de rat\u00f3n de ALS. Los ratones transg\u00e9nicos tienen alrededor de 25 copias del gen humano, super\u00f3xido dismutasa 1 <\/em>(SOD1<\/em>), con mutaciones que causan ELA en las personas. Los animales muestran p\u00e9rdida de neuronas motoras y atrofia muscular, adem\u00e1s de que sus neuronas acumulan manchas densas en la materia gris y blanca de sus m\u00e9dulas espinales que incluyen prote\u00edna SOD1 antes de morir alrededor de los cuatro meses de edad en promedio. Los s\u00edntomas y la esperanza de vida en el 20 por ciento de los pacientes con ELA con mutaciones en SOD1 <\/em> var\u00edan seg\u00fan la mutaci\u00f3n que tengan, pero la mayor\u00eda tiene debilidad muscular y muerte de neuronas motoras, as\u00ed como inclusiones que contienen prote\u00edna SOD1. <\/p>\n En lugar de utilizar el editor base de adenina a timina, los investigadores desarrollaron un convertidor de citosina a timina utilizando la secuencia de codificaci\u00f3n de Streptococcus pyogenes<\/em> Cas9 y un ARN gu\u00eda que se dirige a SOD1<\/em> de tipo salvaje y humano mutante para crear un cod\u00f3n de parada temprano. Esto no afecta al rat\u00f3n SOD1<\/em>. En c\u00e9lulas humanas, el editor de base dividida parec\u00eda ser a\u00fan m\u00e1s eficiente que cuando el editor se transfectaba en su totalidad, alcanzando aproximadamente el 29 por ciento de los sitios de destino, en comparaci\u00f3n con el 19 por ciento de los editores de longitud completa.<\/p>\n A continuaci\u00f3n, los autores empaquetaron su editor de base dividida en dos columnas vertebrales de AAV y las inyectaron o un AAV de control en el l\u00edquido cefalorraqu\u00eddeo lumbar de los animales cuando ten\u00edan alrededor de dos meses de edad. Los vectores terminaron principalmente en astrocitos, as\u00ed como en neuronas y microglia. Si bien los investigadores no observaron una diferencia en la aparici\u00f3n de los s\u00edntomas alrededor de los tres meses, los ratones que recibieron el editor base mantuvieron su peso y vivieron alrededor de un 10 % m\u00e1s que los controles. Los ratones tratados tambi\u00e9n ten\u00edan menos inclusiones positivas para SOD1 y neuronas motoras m\u00e1s saludables.<\/p>\n En esta secci\u00f3n transversal de la m\u00e9dula espinal de un modelo de rat\u00f3n con esclerosis lateral amiotr\u00f3fica (ELA), los investigadores administraron un sistema de edici\u00f3n de base CRISPR (amarillo) para astrocitos (rojo) para deshabilitar la expresi\u00f3n de un gen mutante y reducir los s\u00edntomas. Colin Lim, Universidad de Illinois<\/p>\n Uso de editores de base para deshabilitar el gen SOD1 mutante en los astrocitos (un tipo de c\u00e9lula que normalmente respalda la funci\u00f3n saludable del sistema nervioso pero en SOD1-ALS ejerce toxicidad sobre las neuronas motoras) condujo a una marcada desaceleraci\u00f3n en la progresi\u00f3n de la enfermedad, escribe Gaj en un correo electr\u00f3nico a The Scientist<\/em>. Las estrategias cl\u00ednicas que pueden retrasar significativamente la enfermedad son especialmente importantes y deben estudiarse m\u00e1s a fondo.<\/p>\n Esta es una buena indicaci\u00f3n de que la edici\u00f3n de bases en realidad se puede usar para tratar la ELA, dice Baisong Lu, investigador de terapia g\u00e9nica en Wake. escuela del bosque l de Medicina que no particip\u00f3 en el trabajo. Advierte que los efectos fuera del objetivo (el editor base puede editar tanto el ADN como el ARN) y la duraci\u00f3n del m\u00e9todo de administraci\u00f3n de AAV necesitan m\u00e1s trabajo antes de que esta t\u00e9cnica sea segura para las personas.<\/p>\n La estrategia de AAV dual podr\u00eda tambi\u00e9n ser costoso, dice Mimoun Azzouz, neurocient\u00edfico de la Universidad de Sheffield en el Reino Unido. Pensando en el desarrollo cl\u00ednico y el marketing y la comercializaci\u00f3n de este producto, necesita fabricar dos virus y debe evaluar la seguridad de estos dos virus, por lo que el costo puede ser extremadamente alto.<\/p>\n A pesar de los desaf\u00edos , la estrategia parece prometedora para la traducci\u00f3n a humanos, escribe P\u00e9rez-Pinera en un correo electr\u00f3nico a The Scientist.<\/em>La Administraci\u00f3n de Alimentos y Medicamentos ya aprob\u00f3 los AAV para la terapia g\u00e9nica, explica. Adem\u00e1s, el uso de un modelo humanizado de la enfermedad en un rat\u00f3n que contiene la secuencia humana del gen objetivo significa que el m\u00e9todo validado en modelos de rat\u00f3n se puede traducir a personas sin adaptarlos para que se dirijan a una secuencia diferente. Las personas que desarrollan ELA debido a una mutaci\u00f3n en SOD1 <\/em>tambi\u00e9n tienen una buena copia del gen, al igual que los ratones, que tienen una copia de rat\u00f3n funcional.<\/p>\n Inyectamos modelos animales poco antes del inicio de la enfermedad. Si bien inyectar antes a los animales podr\u00eda mejorar el resultado de la enfermedad, como se demostr\u00f3 en otros estudios, la realidad es que la ELA generalmente no se diagnostica hasta que el paciente experimenta s\u00edntomas. Nuestro estudio predice lo que se puede esperar del tratamiento de un paciente recientemente diagnosticado con la enfermedad, escribe P\u00e9rez-Pinera.<\/p>\n Todav\u00eda tenemos un largo camino por recorrer antes de que los resultados de nuestro estudio actual puedan beneficiar a los pacientes con ELA, reconoce Gaj . Los investigadores est\u00e1n trabajando para minimizar los efectos no deseados y desarrollar nuevos m\u00e9todos de administraci\u00f3n que podr\u00edan mejorar la eficacia. Todav\u00eda tenemos una serie de preguntas importantes que responder y obst\u00e1culos tecnol\u00f3gicos que abordar antes de comenzar a pensar en la traducci\u00f3n cl\u00ednica.<\/p>\n CKW Lim et al., Treatment of a mouse model of ALS by edici\u00f3n de base in vivo<\/em>, <\/strong>Terapia Molecular<\/em><\/strong>, <\/em>doi:10.1016\/ j. ymthe.2020.01.005, 2020.<\/strong><\/p>\n Abby Olena es una periodista independiente que reside en Alabama. Encu\u00e9ntrala en Twitter <\/em>@abbyolena<\/em>.<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" ARRIBA: Los astrocitos (azul) se han infiltrado en el interior de la m\u00e9dula espinal y han afectado a las neuronas (amarillo) en un modelo de rat\u00f3n con esclerosis lateral amiotr\u00f3fica (ELA). 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