La edición genética durante el desarrollo fetal muestra en ratones resultados prometedores para curar un desorden sanguíneo

Regina Mengual, Genética Médica News

 

Investigadores de la Universidad de Yale han hecho la primera demostración de la edición en ratón de genes específicos en el feto, usándola para corregir la β-talasemia, una forma severa de anemia.

 

Los pacientes con beta talasemia no producen suficiente hemoglobina funcional y presentan déficit de eritrocitos, lo que lleva a la falta de oxígeno en diversos tejidos y la aparición de anemia. Imagen: National Institute of Health.

 

Aunque durante el embarazo se puedan diagnosticar y tratar desordenes genéticos, algunos trastornos monogénicos como las hemoglobinopatías continúan causando considerable mortalidad neonatal y pediátrica. Con la edición de genes por la vía fetal se podría corregir el defecto genético que se produce en estas enfermedades, permitiendo el desarrollo normal del órgano y por lo tanto su función adecuada.

La β-talasemia es caracterizada por un déficit en la síntesis de cadenas β de la hemoglobina. La mayoría de los casos tiene su origen en una mutación del gen HBB en el cromosoma 11, aunque también existen casos de deleciones de diversos tamaños que pueden afectar al gen de la beta globina o a la región de control del locus. Mayoritariamente es una enfermedad hereditaria con un patrón autosómico recesivo, pero también existen algunos casos donde la herencia es autosómica dominante.

Los investigadores de Yale utilizaron una técnica basada en la administración, en el líquido amniótico, de nanopartículas destinadas a corregir la β-talasemia. Estas nanopartículas contienen un su interior una combinación de ADN de un donante sano y de moléculas sintéticas conocidas como ácidos nucleicos peptídicos (ANP). Los ANP imitan al ADN y se unen al gen HBB formando una triple hélice. Esto provoca que se desencadene la activación de mecanismos de reparación del ADN en las células. El ADN del donante se une con el ADN defectuoso y estimula las vías de reparación de ADN de la célula, permitiéndole corregir el error.

edición genética desarrollo
Los investigadores pudieron corregir las mutaciones en el gen HBB en un 6% de las células diana Imagen: Protein Data Base 1GZH.

Los investigadores obtuvieron una tasa de corrección de mutaciones del 6%, que fue suficiente para causar mejoras en los síntomas de la β-Talasemia de los ratones y para que los ratones se considerasen curados. “Los ratones tratados tenían recuentos de células sanguíneas normales, sus bazos volvieron a su tamaño normal y vivieron un largo periodo de tiempo sin síntomas de ninguna patología, mientras que los no tratados murieron mucho antes «, indicaba Peter M. Glazer, MD, profesor de radiología terapéutica y de genética, que ha desarrollado la técnica de combinar los ANP y el ADN para reparar mutaciones genéticas.

El equipo concluyó que el uso de nanopartículas es fundamental para los APNs, pues cuando se inyectaban sin nanopartículas, se eliminaban de la circulación en aproximadamente 30 minutos. Sin embargo, cuando estaban dentro de una nanopartícula y eran absorbidos por una célula, estas moléculas permanecían mucho más tiempo.

Las nanopartículas, diseñadas por Mark Saltzman utilizando un polímero degradable, son lo suficientemente pequeñas para que se puedan acumular en el hígado del feto, ya que es allí donde se encuentran las células madre hematopoyéticas antes de migrar a la médula ósea, que es el principal órgano hematopoyético.

Una de las ventajas de la técnica es que se puede realizar en animales vivos, mientras otras técnicas de edición del genoma están limitadas a células cultivadas en una placa Petri. “CRISPR es mucho más fácil de usar, lo que lo hace ideal para la investigación en el laboratorio. Pero los errores ”fuera de sitio” lo hacen menos útil para aplicarlo a terapias génicas», señala Ly, profesor de química en el Mellon College of Science en Pittsburgh, Pennsylvania. «La técnica de ANPs es mejor para la práctica terapéutica. No corta el ADN, simplemente se une a él y repara cosas que parecen inusuales. Observamos 50 millones de muestras y no pudimos encontrar un error “fuera de sitio” cuando utilizamos nuestra técnica de edición de genes ANPs”.

Los resultados son prometedores por lo que los investigadores están tratando de adaptar la técnica para poder tratar otras enfermedades monogénicas, como por ejemplo el caso de la fibrosis quística.

Referencia: Ricciardi AS, et al. In utero nanoparticle delivery for site-specific genome editing. Nat Commun. 2018 Jun 26;9(1):2481. doi: 10.1038/s41467-018-04894-2.

Fuentes:

Gene Editing Technique Cures Genetic Disorder in Utero, https://www.cmu.edu/mcs/news-events/2018/0709_PNA-gene-editing-in-utero.html

With gene editing, researchers cure blood disorder in fetal mice https://news.yale.edu/2018/06/26/gene-editing-researchers-cure-blood-disorder-fetal-mice-0

 

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