Un sistema de edición de genes restaura parcialmente la visión en ratas

El equipo utilizó su nuevo sistema para corregir mutaciones que causan infecciones en los ojos tanto de modelos genéticos de carne como de cachorros.

“El estudio es el primero en que se utilizó la administración de complejos proteína-ARN para registrar la primera edición terapéutica en un animal”, asegura. David Liu autor principal del estudio.

Los estudios de edición genética prometen tratar una variedad de infecciones corrigiendo con precisión las mutaciones genéticas que causan las infecciones.

La técnica de edición maestra, descrita en 2019 por el grupo de Liu, realiza cambios más grandes y diversos en el ADN que otros tipos de edición. Sin embargo, transferir toda la maquinaria de edición de genes a células animales vivas ha sido un desafío.

El sistema de edición principal tiene tres componentes: una proteína Cas9 que puede capturar ADN; un ARN guía de liberación principal diseñado (pegRNA) que especifica la ubicación de la liberación y también contiene la nueva seguridad emitida para su instalación en esa ubicación; y una transcriptasa inversa que utiliza pegRNA como planta para realizar cambios específicos en el ADN.

Los investigadores han utilizado varios métodos para llevar esta máquina molecular a las células, incluidos virus y nanopartículas lipídicas. Uno de ellos tiene partículas similares a virus (VLP), formadas por una capa de proteínas virales que transportan material genético viral. Pero tradicionalmente, la VLP ha producido resultados modestos en animales y debe diseñarse específicamente para que cada tipo diferente de carga se mantenga eficazmente con células.

En su nuevo trabajo, los investigadores rediseñar tanto las proteínas eVLP como la propia máquina de edición primaria para hacer que los sistemas de entrada funcionen de manera más eficiente.

Si bien cada individuo importante generó pequeños aumentos en la efectividad de los editores principales, los cambios en conjunto tuvieron un impacto mucho mayor.

100 veces más potente

“Cuando combinamos todo, obtenemos mejores resultados aproximadamente 100 horas en comparación con el eVLP con el que estamos iniciando -explicó Liu-. Este tipo de mejora en la eficacia debería ser suficiente para llevar niveles terapéuticos relevantes a la edición primaria, pero no esperamos una seguridad tan alta como la que esperamos en animales”.

El equipo intentó comenzar configurando un sistema de cachorros para corregir diferentes mutaciones genéticas en los ojos. Una mutación en la generación Mfrp provoca una epidemia llamada retinitis pigmentosa lo que conduce a una degeneración progresiva de la retina. El otro, en la generación Rpe65, está asociado a lo que se observa en la condición conocida como Amaurosis congénita de Leber (LCA) en humanos.

En otros casos, el eVLP corrige la mutación en hasta un 20% de las células de la retina de los animales, restaurando parcialmente su visión.

El grupo también demostró que los eVLP cargados con la máquina de edición maestra podían editar genes de manera eficiente en el cerebro de personas vivas. Casi la mitad de todas las células de la corteza cerebral que recibirán la máquina editora mostrarán una edición genética.