Las técnicas de edición del genoma para las células madre sanguíneas han mejorado, gracias a un equipo de investigadores de USC y Sangamo BioSciences.
En un próximo estudio en Biotecnología de la naturaleza , los primeros autores Colin M. Exline, PhD, de la USC y Jianbin Wang, PhD, de Sangamo BioSciences describen una forma nueva y más eficiente de editar genes en células madre y progenitoras hematopoyéticas HSPC formadoras de sangre o "hematopoyéticas".
"La terapia génica con HSPC tiene un enorme potencial para tratar el VIH y otras enfermedades de la sangre y el sistema inmunitario", dijo la coautora corresponsal Paula Cannon, PhD, profesora de microbiología molecular e inmunología, pediatría, bioquímica y biología molecular, y madrebiología celular y medicina regenerativa en la USC. "Y el uso de técnicas de edición del genoma ahora nos permite hacer cambios muy precisos que podrían reparar las mutaciones genéticas, los errores tipográficos del gen, que pueden causar enfermedades".
A pesar del enorme potencial de la medicina genética dirigida para curar a los pacientes, lograr que la edición del genoma funcione ha resultado ser un desafío en los HSPC humanos, especialmente en las células más primitivas, menos diferenciadas y con la mayor capacidad de convertirse en cualquier tipo de células sanguíneas.
El grupo de Cannon, que trabaja con un equipo en Sangamo, ha estado usando "tijeras genéticas" llamadas nucleasas de dedos de zinc ZFN para cortar el ADN de una célula en una ubicación o secuencia precisa. La célula normalmente usa una copia de la secuencia de ADN cortada comouna plantilla para reparar la ruptura del ADN. Durante este proceso, existe la oportunidad de introducir nuevas secuencias de ADN o reparar mutaciones, engañando efectivamente a la célula para que realice una edición genética.
Para proporcionar a la célula tanto la nucleasa dirigida como la nueva plantilla de ADN, los científicos pueden usar una variedad de vehículos o vectores de entrega, incluidos virus y un tipo de material genético conocido como ARN mensajero ARNm.
En el estudio, el equipo descubrió una forma muy efectiva de administrar la plantilla de reparación de ADN utilizando un tipo específico de vector viral, conocido como un serotipo 6 de virus adenoasociado AAV, que puede entrar naturalmente en HSPC. Al mismo tiempodescubrieron que administrar los ZFN como moléculas de ARNm de corta duración permitió que el proceso de corte y reparación del ADN se produjera sin interrumpir los HSPC. Al combinar estos dos métodos de suministro, los científicos pudieron insertar un gen en un sitio preciso incluso en la mayoría de los casos.HSPC humanos primitivos con tasas de eficiencia sin precedentes que van del 15 al 40 por ciento.
El equipo trasplantó estas HSPC humanas genéticamente modificadas en ratones inmunodeficientes y descubrió que las células prosperaron y se diferenciaron en muchos tipos diferentes de células sanguíneas, todas conservando las ediciones en su ADN.
"Nuestros resultados proporcionan una estrategia para ampliar la aplicación de tecnologías de edición del genoma en HSPC", dijo el coautor correspondiente Michael C. Holmes, PhD, vicepresidente de investigación de Sangamo BioSciences ". Esto avanza significativamente nuestro progreso hacia la aplicación de la edición del genomapara el tratamiento de enfermedades humanas de la sangre y el sistema inmunológico "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad del Sur de California . Original escrito por Cristy Lytal. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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