En los últimos años, los investigadores han encontrado una manera de utilizar un sistema bacteriano natural conocido como CRISPR / Cas9 para inactivar o corregir genes específicos en cualquier organismo. Sin embargo, la actividad de edición de genes CRISPR / Cas9 se ejecuta continuamente, lo que conlleva riesgosde edición adicional en sitios no deseados. Ahora, los investigadores de la Universidad de California, la Escuela de Medicina de San Diego, Ludwig Cancer Research e Isis Pharmaceuticals demuestran una forma comercialmente factible de usar ARN para encender y apagar el sistema CRISPR-Cas9 como se desee, permanentementeeditando un gen, pero solo activando temporalmente CRISPR-Cas9. El estudio se publica el 16 de noviembre por Actas de la Academia Nacional de Ciencias .
"Estos hallazgos proporcionan una plataforma para múltiples aplicaciones terapéuticas, especialmente para enfermedades del sistema nervioso, utilizando la aplicación sucesiva de medicamentos de ARN CRISPR de diseño", dijo el autor principal Don Cleveland, PhD, Profesor Distinguido y Presidente del Departamento de Medicina Celular y Molecular enFacultad de Medicina de la Universidad de California en San Diego y jefe del Laboratorio de Biología Celular de Ludwig Cancer Research.
CRISPR / Cas9 funciona así: los investigadores diseñan un ARN "guía" para que coincida con la secuencia de un gen objetivo específico. El ARN guía la enzima Cas9 al lugar deseado, donde corta el ADN. La célula puede reparar la ruptura del ADN, pero lo hace de manera imprecisa, lo que inactiva el gen. Alternativamente, los investigadores pueden convencer a la célula para que reemplace la sección adyacente al corte con una versión más saludable del gen. Los investigadores ahora están probando el sistema CRISPR / Cas9 en una variedad de aplicaciones parareparar genes defectuosos que causan enfermedades.
El nuevo enfoque introduce fármacos basados en ARN químicamente modificados para activar de manera transitoria el sistema de edición de genes CRISPR / Cas9. Se utiliza un ARN inicial especialmente modificado para reemplazar el ARN guía habitual. Este ARN dirige la actividad de corte de ADN de Cas9 a un seleccionadogen objetivo y el proceso de edición continúa. Sin embargo, la actividad es transitoria, ya que la edición se detiene cuando se elimina el fármaco de ARN guía. Una extensión del enfoque puede apagar las tijeras moleculares aún más rápido mediante la adición de un segundo fármaco de ARN modificado químicamente quedirige la inactivación del gen que codifica la enzima Cas9.
"Los medicamentos basados en ARN que desarrollamos en este estudio brindan muchas ventajas sobre el sistema CRISPR / Cas9 actual, como una mayor eficiencia de edición y una selectividad potencial", dijo Cleveland. "Además, se pueden sintetizar de manera eficiente, en una industriaescala y de manera comercialmente factible hoy ".
"El trabajo publicado hoy es otra demostración de la exitosa sinergia entre el laboratorio del Dr. Cleveland y mi equipo en Isis Pharmaceuticals", dijo C. Frank Bennet, PhD, coautor principal del estudio y vicepresidente senior de investigación en Isis Pharmaceuticals"Aprovechando la experiencia de Isis en el desarrollo de compuestos dirigidos al ARN, el equipo demostró que podemos desarrollar moléculas que mejoran la efectividad del mecanismo CRISPR".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Original escrito por Heather Buschman. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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