Los investigadores desarrollan nuevo método para reforzar la eficiencia del gen de CRISPR que corrige en DMD

Los científicos han desarrollado un método para reforzar la eficiencia del gen de CRISPR que corregía en la distrofia muscular de Duchenne (DMD), según un estudio que podría tener implicaciones para las terapias génicas óptimas para otras enfermedades.

El encontrar provino la investigación en UT al sudoeste en cuál fue utilizada una técnica gen-que corregía del único-corte en ratones y las células humanas para corregir una mutación común que es la base de DMD, una enfermedad fatal causaron por la baja del dystrophin, una proteína crítica para la función de músculo.

Mientras que probaban la técnica, los científicos descubrieron eso que ajustaba las dosificaciones de los componentes gen-que corrigen de CRISPR pueden perfeccionar importante cuánto dystrophin es producido por los genes corregidos. Encontraron más lejos que la índice óptima de componentes cambió basado en qué parte de la DNA era corregida.

“Pues probamos CRISPR en otras piezas defectuosas del gen del dystrophin, puede ser importante pellizcar nuestras fórmulas para los resultados óptimos,” dijo al Dr. Eric Olson, que llevó el estudio publicado en avances de la ciencia. “Este nuevo discernimiento más futuro facilita el uso de CRISPR como terapia para Duchenne y quizás varias otras enfermedades.”

El encontrar inesperado

La técnica gen-que corrige usada por los investigadores requiere dos componentes - una enzima llamada Cas9 que corte la DNA y un ARN de la guía que funcione como un dispositivo GPS molecular para ordenar Cas9 a la serie específica de la DNA en el genoma ser corregido.

El laboratorio del Dr. Olson desarrolló un método para corregir la porción defectuosa del gen del dystrophin cargando Cas9 en un virus adeno-asociado (AAV), un virus inofensivo que se utiliza para entregar los componentes que corrigen en las células. El ARN de la guía también se carga en un AAV para dirigir Cas9 a la mutación donde corta con tijeras la DNA.

La edición sobrepasa la mutación y permite a fibras de músculo producir el dystrophin, con los resultados positivos documentados en estudios anteriores por el Dr. Olson en mamíferos grandes, ratones, y células humanas.

En esos estudios, las personas utilizaron una índice 1 a 1 estándar de Cas9 y del ARN de la guía para ayudar a restablecer la producción del dystrophin en músculo al más de 90 por ciento de normal.

En el nuevo estudio que apuntaba una diversa parte del gen, él descubrió que la índice 1 a 1 no trabajó también: La producción de Dystrophin fue restablecida solamente al 5 por ciento de normal cuando estaba entregada en la corriente de la sangre.

Con ensayo y error, los científicos encontraron usando una índice 10 to-1 del ARN de la guía a Cas9 permitido para corregir óptimo de ese segmento determinado del gen del dystrophin. En el plazo de cuatro semanas de una dosis de CRISPR, la producción del dystrophin fue restablecida en el cerca de 90 por ciento de fibras del músculo y del corazón en ratones con una mutación común de DMD.

“Esto es asombrosamente,” dijo al Dr. Yi-Li Min, el primer autor del estudio. “Habíamos entregado el ARN de la guía y el Cas9 usando dos virus en cantidades iguales y no habíamos pensado siempre para observar en el cambio de la índice.”

Exones defectuosos

DMD, la enfermedad genética fatal más común de muchachos, lleva para muscle y paro cardíaco, y muerte prematura por el 30s temprano. Los pacientes son forzados en las sillas de ruedas como sus músculos degenerados y eventual sobre máscaras respiratorias mientras que sus músculos del diafragma se debilitan. Ningún tratamiento efectivo existe, aunque los científicos han sabido por décadas que un defecto en los 79 exones uces de los que comprenden el gen largo del dystrophin causa la condición.

El Dr. Olson ha publicado los estudios múltiples en los cuales su laboratorio hizo únicos cortes en los puntos estratégicos de la DNA a las mutaciones correctas. Incluyendo el suyo el último estudio que se centró en la supresión del exón 44, su laboratorio ha creado las técnicas de CRISPR que apuntan los cinco defectos mas comunes considerados en pacientes de DMD, explicando sobre la mitad de casos por todo el mundo. Un tratamiento clínico para el exón 44, que está situado en uno de los apuroses mutacionales mas comunes en el gen, puede beneficiar al cerca de 12 por ciento de pacientes.

Las técnicas todavía no se han aprobado para el uso clínico, pero las personas del Dr. Olson tomaron una medida importante hacia esa meta el año pasado después de publicar una demostración del estudio de la ciencia que CRISPR corrige en el exón 51 paró la progresión de DMD en perros.

Dentro de varias semanas del gen que corregía, la proteína faltante fue restablecida en tejido del músculo en la carrocería, incluyendo la corrección del 92 por ciento en el corazón y el 58 por ciento en el diafragma, el músculo principal necesario para respirar. Los científicos han estimado que un umbral del 15 por ciento es necesario ayudar importante a pacientes.

El laboratorio está conducto estudios más a largo plazo en perros para medir si los niveles del dystrophin siguen siendo estables y asegurar el gen corrige no tienen efectos secundarios adversos.

El Dr. Olson espera que el paso siguiente más allá de perros sea una juicio clínica, que estaría entre varios que el programa al sudoeste de la terapia génica de UT apunta lanzar en los próximos años para dirigir enfermedades mortales numerosas de la niñez.

“Tenemos más para hacer antes de que poder utilizar esto clínico,” al Dr. Olson dijimos, “solamente es emocionante ver que hasta dónde hemos venido.”

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