La edición genética corrige una distrofia muscular en el laboratorio y abre la puerta a su reparación

Los investigadores de la Universidad de Kyoto (Japón) muestran cómo una edición genética dual - ARN CRISPR- , las famosos tijeras moleculares, restauró la función de la proteína distrofina en células madre pluripotentes inducidas derivadas de pacientes con distrofia muscular de Duchenne.

La terapia eliminó las grandes secciones del gen de la distrofina, lo que permitió a las células omitir secciones defectuosas o desalineadas del código genético. Esto genera proteínas truncadas pero funcionales para una amplia variedad de patrones de mutación asociados con la enfermedad.

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«Dual CRISPR-Cas3 es una herramienta prometedora para inducir una deleción genómica gigantesca y restaurar la proteína distrofina mediante la inducción de omisión de múltiples exones», explica el autor principal, Akitsu Hotta. «Esperamos que este estudio aclare nuevas formas de tratar a los pacientes con DMD y otros trastornos genéticos que requieren eliminaciones extensas».

Debido a variaciones significativas en los patrones de mutación que afectan al gen de la distrofina, la eliminación de una pequeña sección del gen sólo puede utilizarse en un número limitado de pacientes con DMD. Por ejemplo, la omisión monoexón más común de los exones 51, 53 y 45 se puede aplicar al 13%, 8% y 8% de los pacientes con DMD, respectivamente.

La omisión de múltiples exones (MES) tiene una amplia aplicabilidad a varios patrones de mutación de DMD. Al atacar los puntos críticos de mutación en el gen de la distrofina, se estimó que el MES del exón 45 al 55 beneficiaba a más del 60% de los pacientes con DMD.

Desafortunadamente, hay pocas técnicas disponibles para inducir una deleción grande que cubra los exones objetivo distribuidos en varios cientos de kilobases.

Para superar este obstáculo, Hotta y su equipo utilizaron CRISPR-Cas3 para inducir una eliminación de hasta 340 kilobases en la región del exón 45-55 de distrofina en varios patrones de mutación de DMD.

Debido a que era raro observar una eliminación de más de cien kilobases usando un solo ARN CRISPR, que ayuda a localizar el segmento correcto de ADN, los investigadores utilizaron un par de ARN CRISPR intercalando la región genómica objetivo.

Los investigadores reconocen posibles limitaciones del sistema dual CRISPR ARN. En primer lugar, existe una variación en el patrón de eliminación y los puntos precisos de inicio y finalización de la eliminación no se pueden controlar por completo. «Esto podría ser un inconveniente cuando se requiere una eliminación grande pero precisa», explican.

En segundo lugar, el estudio no demostró la funcionalidad de la proteína distrofina recuperada. En tercer lugar, deberían desarrollarse otros métodos para mejorar la eficiencia general de edición del genoma del sistema Cas3.

«Nuestro sistema dual-Cas3 podría aplicarse a futuras terapias genéticas una vez que seamos capaces de administrar los componentes dual-Cas3 in vivo a los tejidos del músculo esquelético de forma segura y eficiente -señala Hotta-. La capacidad de inducir la eliminación de varios cientos de kilobases de ADN también tiene una amplia aplicabilidad para la investigación básica cuando se necesita una eliminación grande».