La elevada concentración de colesterol en sangre es uno de los principales factores de riesgo para las enfermedades cardiovasculares, por lo que existe un elevado interés en el desarrollo de tratamientos que reduzcan sus niveles. El gen PCSK9 (proprotein convertase subtilisin/kexin type 9), de expresión específica en el hígado, codifica para una proteína activa en la corriente sanguínea que previene la eliminación del colesterol de la sangre. Ciertas mutaciones de ganancia de función en PCSK9 son responsables de casos familiares de hipercolesterolemia. De forma opuesta, individuos con mutaciones de pérdida de función del gen, presentan no sólo una reducción importante de los niveles de colesterol, sino también en el riesgo a tener enfermedades cardiovasculares, sin consecuencias para la salud. Por esta razón, se considera a PCSK9 como una diana importante para reducir la concentración de colesterol en sangre.

Siguiendo esta vía de investigación y aprovechando las últimas tecnologías de edición del genoma, investigadores de la Universidad de Harvard y la Universidad de Pennsylvania han desarrollado una técnica que permite mediante una única inyección, reducir permanentemente los niveles de colesterol en sangre en ratón.

El equipo, dirigido por Kiran Musunuru y Daniel R. Rader, utilizó adenovirus diseñados para expresar en el hígado los componentes del sistema CRISPR-Cas9 (Clustered, Regularly Interspaced, Short Palindromic Repeat-Cas9) necesarios para inducir la mutagénesis del gen Pcsk9 de ratón: un ARN guía específico que reconoce y se une al gen Pcsk9 y el gen que codifica para la proteína Cas9, enzima que corta el ADN dónde le indica el ARN guía. La rotura del ADN por parte de Cas9 es reparada por la célula. No obstante comete errores, dando lugar a una copia no funcional del gen, es decir, generando células hijas hepáticas “knockout” para el gen. Cuatro días después de una única inyección de los virus, los investigadores analizaron los niveles de Pcsk9 en plasma y observaron que eran 10 veces menores a los obtenidos en controles. Respecto a los niveles de colesterol, éstos se habían reducido aproximadamente 2 tercios.

Este trabajo demuestra el potencial de la edición del gen PCSK9 para reducir el riesgo de enfermedades cardiovasculares asociadas al aumento de la concentración del colesterol en sangre. Algo que la naturaleza ya había realizado en los individuos que presentan mutaciones que reducen la funcionalidad del gen.

De momento, el estudio presentado constituye una prueba de concepto, que demuestra que se puede modificar el genoma de una población celular de un organismo adulto, en este caso las células hepáticas, y disminuir la concentración de una proteína en sangre. La técnica tiene limitaciones, como la posible respuesta inmune creada por los adenovirus, o la necesidad de mejorar la precisión de la mutagénesis a niveles clínicos, sin embargo, podría resultar ventajosa frente a otras aproximaciones como la utilización de anticuerpos para PCSK9 que tienen el inconveniente de distribuirse por todo el organismo y ser temporales. También es necesario comprobar hasta qué punto resulta permanente, puesto que en el estudio se midieron los niveles de colesterol hasta 4 días después del experimento. Posiblemente, todavía queden décadas para la aplicación de esta tecnología en humanos, sin embargo, los científicos ya hablan de la posibilidad de modificar múltiples genes con una sola inyección.

Fuente: Alteration of PCSK9 With In Vivo CRISPR-Cas9 Genome Editing. Circ Res. 2014 Jun 10. pii: CIRCRESAHA.114.304351.