Una nueva técnica de modificación del ADN permite curar enfermedades de base genética en células humanas

Ernesto del Aguila III, National
Human Genome Research Institute, NIH

Los científicos muestran por primera vez que un tipo más nuevo de CRISPR, llamado edición de bases, puede curar de manera segura la fibrosis quística en células madre derivadas de pacientes.

Mientras que la herramienta de edición del genoma CRISPR / Cas9, desarrollada en 2012, corta una mutación de un gen y la reemplaza con una pieza genética, un tipo más nuevo de CRISPR, llamado edición de bases, puede reparar una mutación sin cortar el ADN. Por lo tanto, la edición del genoma usando el editor de bases se considera más segura. Los científicos de los grupos de investigación de Hans Clevers (Instituto Hubrecht) y Jeffrey Beekman (UMC Utrecht) muestran por primera vez que esta edición de bases puede curar con seguridad la fibrosis quística en células madre derivadas de pacientes. Los resultados de este estudio se publicaron en la revista Cell Stem Cell el 20 de febrero.

En 2018, se desarrolló una nueva enzima CRISPR que hace que la técnica CRISPR sea más precisa y menos propensa a errores, según los biólogos Maarten Geurts (Instituto Hubrecht) y Eyleen de Poel (UMC Utrecht). Maarten: "En la edición tradicional del genoma CRISPR / Cas9, se corta una pieza específica del ADN que produce un daño en el ADN. Esto se hace con el objetivo de que la célula repare este corte usando una pieza de ADN 'saludable' hecha en laboratorio. Sin embargo, En la nueva técnica CRISPR, llamada edición de bases, la parte Cas se altera de tal manera que ya no crea un corte, pero aún detecta la mutación, por lo que, en lugar de crear un corte y reemplazar el ADN defectuoso, la mutación se repara directamente en el sitio, lo que lo convierte en una herramienta de edición del genoma más eficaz. " La investigación actual muestra que esta nueva versión de CRISPR / Cas9 se puede aplicar de manera segura y efectiva en células madre humanas".

Intestinos en miniatura

La fundación Hubrecht Organoid Technology y el UMC Utrecht han generado un biobanco compuesto por organoides intestinales. Estas son pequeñas versiones del intestino, que se establecen en el laboratorio utilizando las células madre de pacientes con fibrosis quística (FQ). Los intestinos en miniatura se utilizan para modelar enfermedades y desarrollar nuevas terapias. El biobanco se creó junto con muchos centros de FQ en toda Europa y la Fundación Holandesa de FQ (NCFS). En este estudio, los intestinos en miniatura se usaron para probar si la nueva técnica de edición de bases se puede aplicar en células madre humanas. Maarten explica cómo funciona exactamente esto: "La FQ es causada por un error, una mutación en el gen CFTR que conduce al mal funcionamiento del gen. Como consecuencia, la mucosidad en muchos órganos, incluidos los pulmones, está menos hidratada, lo que resulta en acumulación de moco e insuficiencia orgánica. Con la nueva técnica de edición de bases, la mutación en el gen CFTR puede detectarse y repararse sin crear más daño en el genoma ".

Aunque esta investigación muestra que esta novedosa herramienta CRISPR es efectiva en el laboratorio, esto no significa que los pacientes ya puedan beneficiarse de ella. Eyleen: "Esta investigación representa un gran paso hacia la reparación genética de enfermedades en pacientes. Sin embargo, una gran pregunta que queda es cómo administrar la enzima CRISPR a los órganos apropiados del paciente. La fibrosis quística también podría no ser la enfermedad más adecuada para tratar con CRISPR, ya que muchos órganos se ven afectados por la enfermedad. Actualmente, las primeras aplicaciones médicas con la edición de genes CRISPR muestran impresionantes efectos clínicos en enfermedades que afectan un solo órgano o tejido, como la anemia falciforme. Se necesita más investigación antes de base-editor se puede utilizar para la aplicación clínica, sin embargo, en parte debido a este estudio, las primeras aplicaciones clínicas pueden ocurrir en los próximos cinco años.

Fuente de la noticia: Hubrecht Institute. "Curing genetic disease in human cells." ScienceDaily. ScienceDaily, 20 February 2020.