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Corrección de mutaciones en células madres del músculo usando nueva tecnología gen-que corrige

Una nueva técnica gen-que corrige se puede utilizar para corregir mutaciones en las células madres del músculo, pavimentando la manera para la primera terapia celular potencial para los desordenes genéticos del músculo. Las personas de ECRC llevadas por profesor Simone Spuler han publicado sus conclusión en el gorrón “discernimiento de JCI”.

Las células madres del músculo permiten a nuestro músculo acumularse y regenerar sobre un curso de la vida con ejercicio. Pero si ciertos genes del músculo son transformados, el contrario ocurre. En los pacientes que sufren de distrofia muscular, el músculo esquelético comienza ya a debilitarse en niñez. Repentinamente, estos niños pueden no más ejecutarse, jugar el piano o toma de altura las escaleras, y son a menudo relacionados en una silla de ruedas por la edad de 15. Actualmente, ninguna terapia para esta condición existe.

Ahora, podemos llegar hasta las mutaciones del gen de estos pacientes usando la tecnología CRISPR-Cas9. Cuidamos para más de 2.000 pacientes en el ambulatorio de Charité para los desordenes del músculo, y reconocimos rápidamente el potencial de la nueva tecnología.”

Profesor Simone Spuler, jefe del laboratorio de la miología en el centro de investigación experimental y clínico (ECRC)

El trabajo inmediatamente comenzado de los investigadores con algunas de las familias afectadas, y ahora ha presentado sus resultados en el discernimiento del gorrón JCI. En las familias estudiadas, los padres eran sanos y no tenían ninguna idea que poseyeron un gen transformado. Los niños heredaron todo una copia de la mutación de la enfermedad de ambos padres.

Las células madres humanas corregidas del músculo se convirtieron en fibras de músculo en ratones

El término “distrofia muscular” se utiliza para referir a unas 50 diversas enfermedades. “Todas toman el mismo curso, pero difieren debido a la mutación de diversos genes,” explican Spuler. “E incluso dentro de los genes, diversos sitios pueden ser transformados.” Después de un análisis genomic de todos los pacientes, los investigadores eligieron a una familia debido a su forma determinada de la enfermedad: la distrofia muscular 2D/R3 de la Limbo-faja es relativamente común, progresa rápidamente, y tiene un sitio conveniente del muelle para las “tijeras genéticas” cerca de la mutación en la DNA.

Para el estudio, los investigadores recogieron una muestra del tejido del músculo de un paciente de diez años, aislada las células madres, multiplicado esta base in vitro, y usada corrigiendo para reemplazar un par bajo en el sitio transformado. Entonces inyectaron a las células madres corregidas en los músculos del ratón, que pueden tolerar las células humanas no nativas. Éstos se multiplicaron en el roedor y se convirtieron más en fibras de músculo. “Con esto, podíamos mostrar por primera vez que es posible reemplazar las células musculares enfermas por las sanas,” decimos Spuler. Las pruebas posteriores de siguiente, las células madres reparadas serán reintroducidas al paciente.

El corregir bajo - una técnica sofisticada

El corregir bajo es una más nueva y altamente sofisticada variante de la herramienta gen-que corrige CRISPR-Cas9. Considerando que en el método “clásico”, ambos cabos de la DNA son cortados por estas tijeras moleculares, las enzimas del Cas usadas para la base que corrige simplemente el recorte de la glucosa residual de una base determinada y sujetan diverso, así creando una diversa base en el sitio apuntado. “Esta herramienta funciona más bién las pinzas que las tijeras, y es perfecta para las mutaciones de punto apuntadas de realización en un gen,” dice al Dr. Helena Escobar, biólogo molecular en las personas de Spuler. “Es también un método mucho más seguro, porque los cambios indeseados son extremadamente raros. En las células madres genético reparadas del músculo, no hemos atestiguado misediting en las regiones involuntarias del genoma.” Escobar es la persona del estudio el autor importante y que desarrollaron la técnica para las células musculares.

La terapia celular autóloga - que implica el quitar de las propias células madres de un paciente, el corregir de ellas fuera de la carrocería y después el inyectar de ellas nuevamente dentro del músculo - no habilitará a las víctimas que son ya silla de ruedas-salto a recorrer otra vez. “No podemos reparar el músculo que ha atrofiado ya y reemplazado por el tejido conectivo,” las tensiones de Spuler. Y el número de células que puedan ser corregidas in vitro también se limita. Sin embargo, el estudio proporciona la primera prueba que una forma de la terapia puede incluso ser posible para un grupo de enfermedades previamente incurables, y podría ser utilizada para reparar pequeños defectos del músculo, tales como ésos en el flexor del dedo.

Un paso más cercano a una vulcanización

Pero éste es apenas el primer paso. “La piedra miliaria siguiente será encontrar una manera de inyectar el editor bajo directamente en el paciente. Una vez dentro de la carrocería, “nadaría” alrededor para un corto mientras que, corrija a todas las células madres del músculo, y después analiza rápidamente otra vez.” Las personas quieren comenzar las primeras juicios en un modelo del ratón pronto. Si esto también trabaja, los recién nacidos podrían ser probados para las mutaciones de gen correspondientes en el futuro y la terapia curativa podría ser iniciada en un momento en que comparativamente pocas células necesitarían ser corregidas.

¿Así pues, qué pudo in vivo una terapia para la distrofia muscular parecer en términos concretos? Éste es algo que los científicos han estado probando en los modelos animales por algún tiempo usando vectores virales. Sin embargo, Helena Escobar explica que porque sigue habiendo estos vectores en la carrocería durante demasiado tiempo, el riesgo de misediting y los efectos tóxicos son demasiado altos. “Una opción estaría para las moléculas del mRNA que contienen la información para que el editor sintetice las herramientas in vivo,” dice al biólogo molecular. el “mRNA analiza muy rápidamente en la carrocería, así que las enzimas terapéuticas pueden permanecer solamente en un estado activo por poco tiempo.” La terapia se podía probablemente también relanzar, en caso de necesidad. “Todavía no sabemos si éste necesitaría ser un ciclo de la terapia que implica varios usos.”

Esta avenida terapéutica significaría que, a diferencia con de terapia celular autóloga, no cada paciente necesitaría ser tratado individualmente. Para cada forma de la terapia del músculo, una “herramienta” sería suficiente curar atrofia del músculo antes de que ocurriera el daño importante incluso. Pero, por ahora, eso sigue siendo un camino largo lejos.

Source:
Journal reference:

Escobar, H., et al. (2021) Base editing repairs an SGCA mutation in human primary muscle stem cells. JCI Insight. doi.org/10.1172/jci.insight.145994.