Técnica CRISPR es usada exitosamente para modificar el gen que causa la distrofia muscular

La expresión de distrofina (roja) en los músculos de los ratones antes y después de la terapia.
Yi-Li Min et al / Science Advances 2019

Investigadores estadounidenses que desarrollan métodos para corregir mutaciones en el gen de la distrofina utilizando CRISPR han descrito otro sistema eficaz para la reanudación de la síntesis de esta proteína en los músculos de animales. Para ello, los científicos desarrollaron un nuevo modelo de ratón con distrofia de Duchenne. Según un artículo en Science Advances, la expresión de distrofina en los músculos de los ratones experimentales alcanzó el 90% de la norma.

La alteración de la síntesis de la proteína distrofina como resultado de una mutación congénita conduce al desarrollo de la distrofia de Duchenne, la cual progresa con la edad y termina en la muerte de un paciente a la edad de 20 a 30 años. Las mutaciones dañinas ocurren en promedio en uno de 3.600 niños.

El gen de la distrofina tiene una estructura compleja y consta de muchas piezas de codificación: exones. Las deleciones en varios de ellos conducen a la aparición de un codón de parada en el gen y de la síntesis de una proteína no funcional acortada.

Los investigadores descubrieron que es posible restaurar la síntesis de la versión funcional de la distrofina mediante la eliminación de una pieza con una mutación con la ayuda del llamado "omisión de exón" (exon skipping). Dado que los bordes de los exones contienen regiones de reconocimiento para la proteína Cas9 (PAM), es bastante cómodo cortar los exones mutantes utilizando el sistema CRISPR-Cas9.

El nuevo estudio usando CRISPR 

Investigadores de la Universidad de Texas, liderados por Eric Olson, probaron previamente el método con CRISPR para eliminar el exón 51 en el gen de la distrofina para eliminar la mutación que causa el 13% de los casos. En el nuevo trabajo, los científicos se centraron en otro tipo de mutación: las deleciones en el exón gen 44. Esta mutación es responsable del 12% de los casos de distrofia de Duchenne en humanos.

En el caso anterior, los científicos tuvieron la oportunidad de probar el sistema en perros beagle, que presentan casos de miodistrofia debido a una mutación común con los humanos. Sin embargo, esta vez, para probar la efectividad de la eliminación del exón 44, los autores del trabajo tuvieron que crear un nuevo modelo de distrofia muscular. 

La selección de un ARN guía para la escisión del exón 44 se realizó en células madre tomadas de un paciente con miodistrofia de Duchenne. De las células editadas, luego cultivaron células musculares del corazón.

Los científicos lograron encontrar una guía de ARN eficaz para la región del gen que coincide en el ratón y en los humanos. El ARN y el gen de la proteína Cas9 fueron introducidas en ratones como parte de vectores virales individuales. Al igual que en la ocasión anterior, los científicos utilizaron el serotipo 9 del virus adenoasociado (AAV9), que tiene una mayor afinidad por los músculos. Además, la expresión de CRISPR-Cas9 se limitó a elementos reguladores específicos del tejido.

Los resultados 

Las partículas de virus fueron inyectadas en animales en el músculo o en la sangre. Resultó que con el suministro sistémico (a través de la sangre), la expresión de la forma de trabajo de la distrofina en el corazón alcanza el 80% de la norma.

Cuando la concentración del vector que contiene el gen para el ARN guía se incrementó 10 veces, la cantidad de distrofina en el músculo cardíaco ya era el 90% de la norma. A partir de este experimento, los investigadores llegaron a una conclusión importante de que la cantidad de ARN guía afecta la expresión de Cas9 y limita la eficiencia de la edición.

A pesar de la alta eficacia de la terapia obtenida en ratones, los científicos reconocen que en los humanos puede ser mucho menor, porque una persona es mucho más grande que un ratón y la eficiencia de edición estará limitada por la eficacia de la administración viral.
 

María Cervantes 
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, ciencia que suma.

Sobre N+1: Es la primera revista online de divulgación científica y tecnológica que permite la reproducción total o parcial de sus contenidos por medios de comunicación, bloggers e influencers, realizando la mención del texto y el enlace a la web: “Esta noticia ha sido publicada originalmente en la revista N+1, ciencia que sumawww.nmas1.org”.

 

Suscríbete

Déjanos tu mail para recibir nuestro boletín de noticias

La confirmación ha sido enviada a tu correo.