Os pesquisadores desenvolvem o método novo para impulsionar a eficiência do gene de CRISPR que edita em DMD

Os cientistas desenvolveram um método para impulsionar a eficiência do gene de CRISPR que edita na distrofia muscular de Duchenne (DMD), de acordo com um estudo que poderia ter implicações para terapias genéticas de aperfeiçoamento para outras doenças.

Encontrar proveio da pesquisa em UT do sudoeste em qual uma técnica deedição do único-corte foi usada em ratos e as pilhas humanas para corrigir uma mutação comum que fosse a base de DMD, uma doença fatal causaram pela perda de dystrophin, uma proteína crítica para a função de músculo.

Ao testar a técnica, os cientistas descobriram aquele que ajusta as dosagens dos componentes deedição de CRISPR podem significativamente melhorar quanto dystrophin é produzido pelos genes editados. Encontraram mais que a relação óptima dos componentes mudou baseado em que parte do ADN era editada.

“Porque nós testamos CRISPR em outras peças defeituosas do gene do dystrophin, pode ser importante para a emenda nossas fórmulas para resultados óptimos,” disse o Dr. Eric Olson, que conduziu o estudo publicado em avanços da ciência. “Esta introspecção nova mais adicional facilita o uso de CRISPR como uma terapia para Duchenne e talvez um número outras de doenças.”

Encontrar inesperado

A técnica deedição usada pelos pesquisadores exige dois componentes - uma enzima chamada Cas9 que corta o ADN e um RNA do guia que funcione como um dispositivo molecular do GPS para dirigir Cas9 à seqüência específica do ADN no genoma ser editado.

O laboratório do Dr. Olson desenvolveu um método para editar a parcela defeituosa do gene do dystrophin carregando Cas9 em um vírus adeno-associado (AAV), um vírus inofensivo que fosse usado para entregar os componentes de edição nas pilhas. O RNA do guia é carregado igualmente em um AAV para dirigir Cas9 à mutação onde corta o ADN.

O processo de edição contorneia a mutação e permite fibras de músculo de produzir o dystrophin, com os resultados positivos documentados em estudos precedentes pelo Dr. Olson em grandes mamíferos, em ratos, e em pilhas humanas.

Naqueles estudos, a equipe usou uma relação to-1 do padrão 1 de Cas9 e de RNA do guia para ajudar a restaurar a produção do dystrophin no músculo a mais de 90 por cento do normal.

No estudo novo que visa uma parte diferente do gene, descobriram que a 1 relação to-1 não trabalhou também: A produção de Dystrophin foi restaurada somente a 5 por cento do normal quando entregada no córrego do sangue.

Com a tentativa e erro, os cientistas encontraram usando uma relação 10 to-1 do RNA do guia a Cas9 permitido para a edição óptima desse segmento particular do gene do dystrophin. Dentro de quatro semanas de uma dose de CRISPR, a produção do dystrophin foi restaurada em aproximadamente 90 por cento de fibras do músculo e do coração nos ratos com uma mutação comum de DMD.

“Isto é surpreendente,” disse o Dr. Yi-Li Acta, primeiro autor do estudo. “Nós tínhamos entregado o RNA do guia e o Cas9 usando dois vírus em quantidades iguais e não tínhamos pensado sempre para olhar em mudar a relação.”

Exons defeituosos

DMD, a doença genética fatal a mais comum nos meninos, conduz para muscle e parada cardíaca, e morte prematura pelo 30s adiantado. Os pacientes são forçados em cadeiras de rodas como seus músculos degenerate e eventualmente em respiradores enquanto seus músculos do diafragma se enfraquecem. Nenhum tratamento eficaz existe, embora os cientistas souberam por décadas que um defeito em alguns dos 79 exons que compreendem o gene longo do dystrophin causa a circunstância.

O Dr. Olson publicou os estudos múltiplos em que seu laboratório fez únicos cortes em pontos estratégicos do ADN às mutações correctas. Incluindo seu o estudo o mais atrasado que se centrou sobre o supressão do exon 44, seu laboratório criou as técnicas de CRISPR que visam os cinco defeitos os mais comuns considerados em pacientes de DMD, esclarecendo sobre a metade dos casos no mundo inteiro. Um tratamento clínico para o exon 44, que é ficado situado em um dos pontos quentes mutational os mais comuns no gene, pode beneficiar aproximadamente 12 por cento dos pacientes.

As técnicas não foram aprovadas ainda para o uso clínico, mas a equipe do Dr. Olson tomou uma etapa principal para esse objetivo no ano passado após ter publicado uma exibição do estudo da ciência que CRISPR editasse no exon 51 parasse a progressão de DMD nos cães.

Dentro de diversas semanas do gene que edita, a proteína faltante foi restaurada no tecido do músculo durante todo o corpo, incluindo uma correcção de 92 por cento no coração e uns 58 por cento no diafragma, o músculo principal necessário para respirar. Os cientistas calcularam que um ponto inicial de 15 por cento é necessário ajudar significativamente pacientes.

O laboratório está conduzindo uns estudos mais a longo prazo nos cães para medir se os níveis do dystrophin permanecem estáveis e para assegurar o gene edita não têm efeitos secundários adversos.

O Dr. Olson espera que o passo seguinte além dos cães é um ensaio clínico, que esteja entre diversos que o programa do sudoeste da terapia genética de UT aponta lançar nos próximos anos para endereçar doenças mortais numerosas da infância.

“Nós temos mais para fazer antes que nós possamos usar este clìnica,” o Dr. Olson dissemos, “mas é emocionante ver como distante nós viemos.”

Source: https://www.utsouthwestern.edu/newsroom/articles/year-2019/boosting-crispr-efficiency.html