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el tratamiento CRISPR-basado puede restablecer la función retiniana en ratones con la enfermedad ocular

Los investigadores de la Universidad de Columbia han desarrollado una nueva técnica para el gen potente que corregían la herramienta CRISPR para restablecer la función retiniana en los ratones afligidos por una enfermedad retiniana degenerativa, pigmentosa de la retinitis. Esto es la primera vez que los investigadores han aplicado con éxito tecnología de CRISPR a un tipo de enfermedad heredada conocida como desorden dominante. Esta misma herramienta pudo trabajar en centenares de enfermedades, incluyendo la enfermedad de Huntington, el síndrome de Marfan, y dystrophies córneos. Su estudio fue publicado el hoy en línea en oftalmología, el gorrón de la academia americana de oftalmología.

Stephen H. Tsang, M.D., Ph.D., y sus colegas intentados para crear una herramienta más ágil así que la de CRISPR puede tratar a más pacientes, sin importar su perfil genético individual. El Dr. Tsang llama la cirugía del genoma de la técnica porque cortó el gen malo y lo reemplaza por un gen normal, de funcionamiento. El Dr. Tsang dijo él prevee que las juicios humanas comiencen en tres años.

La “cirugía del genoma está viniendo,” el Dr. Tsang dijo. La “oftalmología será la primera para considerar cirugía del genoma antes del descanso de remedio.”

El pigmentosa de la retinitis es un grupo de desordenes genéticos heredados raros causados por uno de más de 70 genes. Implica la avería y la baja de células en la retina, el tejido sensible a la luz que forra el dorso del aro. Golpea típicamente en niñez y progresa despacio, afectando a la visión periférica y a la capacidad de ver en la noche. La mayoría perderán mucha de su mira por edad adulta temprana y llegarán a estar legalmente ciegos por la edad 40. No hay vulcanización. Se estima para afectar a áspero 1 en 4.000 personas por todo el mundo.

Desde que fue introducido en 2012, el gen que corregía la tecnología conocida como CRISPR (regularmente agrupadas repeticiones palindrómicas cortas de Interspaced) ha revolucionado la velocidad y la extensión con las cuales los científicos pueden modificar la DNA de células vivas. Los científicos lo han utilizado en una amplia gama de usos, de las instalaciones de la ingeniería (tomates sin semillas) a producir los animales (cochinillos magros del repuesto). Pero tan increíble como es la cirugía del genoma, CRISPR tiene algunas fallas a vencer antes de que pueda vivir hasta su bombo de curar enfermedad en seres humanos simple cortando genes malos y cosiendo en los buenos.

Las enfermedades como pigmentosa dominante de un autosoma de la retinitis presentan un reto especial a los investigadores. En desordenes dominantes de un autosoma, la persona hereda solamente una copia de un gen transformado de sus padres y de un gen normal en un par de cromosomas de un autosoma. Así pues, el reto para los científicos de CRISPR-manejo es corregir solamente la copia del mutante sin la alteración el sano.

En cambio, la gente con desordenes recesivos de un autosoma hereda dos copias del gen de mutante. Cuando dos copias del gen son transformadas, el tratamiento implica una aproximación más directa, más de un solo paso simple de reemplazar el gen defectuoso. Actualmente, hay seis empresas farmacéuticas que persiguen las terapias génicas para la forma recesiva del pigmentosa de la retinitis; ningunos están desarrollando una terapia para la forma dominante. Pero eso puede cambiar pronto.

Eso es porque el Dr. Tsang y colegas ha subido con una mejor estrategia para tratar enfermedad dominante de un autosoma. Permitió que cortaran el gen viejo y que lo reemplazaran por un buen gen, sin afectar a su función normal. Este supuesto “quitar-y-reemplaza” estrategia se puede utilizar para desarrollar los juegos de herramientas de CRISPR para todos los tipos de mutaciones que residan en el mismo gen y no es exclusivo para un tipo de mutación. Esto es especialmente útil cuando muchos tipos de mutaciones pueden llevar al mismo desorden. Por ejemplo, de las 150 mutaciones en el gen del rhodopsin puede dar lugar a pigmentosa de la retinitis. Porque la técnica del Dr. Tsang se puede aplicar de una manera de la mutación-independiente, representa una estrategia más rápida y menos costosa para superar la dificultad de tratar desordenes dominantes con cirugía del genoma.

Típicamente, los investigadores de CRISPR diseñan una serie corta de guide llamada clave RNA que iguale la broca que quieren reemplazar. Sujetan el ARN de la guía a una proteína llamada Cas9, y junta vagan por el núcleo de célula hasta ellos encuentran un pedazo de igualación de DNA. Cas9 desabrocha la DNA y empuja hacia adentro el ARN de la guía. Entonces corta con tijeras fuera la clave mala y engatusa la célula para validar la buena clave, usando la maquinaria natural de la reparación del gen de la célula.

En vez de usar un ARN de la guía, el Dr. Tsang diseñó dos la guía RNAs para tratar el pigmentosa dominante de un autosoma de la retinitis causado por variaciones en el gen del rhodopsin. Rhodopsin es un objetivo terapéutico importante porque las mutaciones en él causa el cerca de 30 por ciento de pigmentosa dominante de un autosoma de la retinitis y el 15 por ciento de todos los dystrophies retinianos heredados.

Esta técnica permitió una supresión más grande de la clave genética que destruyó permanente el gen apuntado. El Dr. Tsang encontró que eso usando dos la guía RNAs en vez de uno aumentó la ocasión de romper el gen malo a partir del 30 por ciento al 90 por ciento. Él combinó esta herramienta de la cirugía del genoma con una técnica del repuesto del gen usando un virus adeno-asociado para llevar una versión sana del gen en la retina.

Otra ventaja es que esta técnica se puede utilizar en células de no-división, así que significa que podría habilitar las terapias génicas que se centran en nondividing las células adultas, tales como células del aro, del cerebro, o del corazón. Hasta ahora, CRISPR se ha aplicado más eficientemente en la división de las células que no-dividiendo las células.

El Dr. Tsang utilizó una prueba objetivo de la visión para evaluar los ratones después del tratamiento para mostrar una mejoría importante en la función retiniana. Un electroretinograma se utiliza típicamente para evaluar salud retiniana en seres humanos. Prueba la salud de la retina como pruebas (EKG) de un electrocardiograma la salud del corazón.

Los estudios anteriores de CRISPR para las enfermedades retinianas han confiado en una dimensión menos objetivo que implica el evaluar cuantas veces de los giros del ratón su cabeza en dirección de una fuente de luz. El Dr. Tsang utilizó la electroretinografía para mostrar que la degeneración retiniana se redujo en los aros tratados comparados con los aros no tratados.