Un nuevo descubrimiento puede revelar la respuesta a una inquietante pregunta científica: cómo llevar a cabo la terapia de reemplazo mitocondrial, una nueva técnica de terapia génica, de tal manera que evite de forma segura la transmisión de mutaciones nocivas del gen mitocondrial de las madres a sus hijos.
Un estudio se publicará el 30 de noviembre en la revista Naturaleza sugiere que los médicos seleccionen donantes de óvulos cuyo ADN mitocondrial ADNmt sea compatible con las mitocondrias ancestrales de la madre. Grupos similares de ADN mitocondrial se conocen como haplotipos, cada uno de los cuales representa los principales puntos de ramificación en el árbol genealógico humano.
"Esta investigación sugiere que vamos a tener las mayores tasas de éxito para producir un embrión libre de mutaciones genéticas que causan enfermedades al asegurarnos de que estamos utilizando la combinación correcta de haplotipos", dijo el autor principal Shoukhrat Mitalipov, Ph.D.., quien dirige el Centro de Terapia de Células Embrionarias y Genética en OHSU.
La terapia de reemplazo mitocondrial ofrece esperanza para las mujeres genéticamente predispuestas a transmitir mitocondrias mutantes, las pequeñas potencias dentro de casi todas las células del cuerpo. El ADN mitocondrial se transmite solo de las madres a sus hijos. Las mutaciones pueden causar una variedad de trastornos potencialmente fatales que afectan los órganoscon demandas de alta energía como el corazón, los músculos y el cerebro.
La terapia de reemplazo mitocondrial, que ha sido aprobada para ensayos clínicos en el Reino Unido, implica el intercambio de mitocondrias defectuosas por las de un donante sano. Mitalipov fue pionero en la técnica de transferencia del huso, en la cual el núcleo - o huso - de unel óvulo de la madre se transfiere a un óvulo donante despojado de su núcleo. Mitalipov demostró con éxito esta técnica con monos macacos rhesus en 2009.
Sin embargo, incluso una pequeña cantidad de ADN mitocondrial mutante transferido al núcleo de la madre puede replicarse rápidamente a medida que se desarrolla el embrión, posiblemente causando la enfermedad que la terapia fue diseñada para prevenir. El estudio de hoy sugiere una forma de evitar que las madres transmitan mutantesmitocondrias.
Mitalipov y sus colegas reclutaron a cuatro familias que tienen niños que padecen el Síndrome de Leigh y una con un trastorno neurodegenerativo llamado MELAS. También recolectaron óvulos de donantes de 11 mujeres sanas, examinadas para confirmar que no portaban mutaciones patógenas heredadas en su ADNmt.
Los husillos de los óvulos portadores se transfirieron a 36 óvulos de donantes despojados de sus núcleos, fertilizados y cultivados a blastocistos y posteriormente a líneas de células madre embrionarias. La mayoría se desarrolló con el ADN mitocondrial sano del donante que continúa dominando. Sin embargo, algunas líneas de células madremostró un retorno gradual al ADNmt materno. A medida que esas líneas de células madre continuaron creciendo en el laboratorio, volvieron completamente al ADN mitocondrial materno original.
Los científicos querían averiguar por qué
"Actualmente, faltan estudios sobre la eficacia y seguridad de los ovocitos derivados de mujeres portadoras de mutaciones patogénicas de ADNmt", dijo el coautor Juan Carlos Izpisua Belmonte, Ph.D., del Instituto Salk de Estudios Biológicos en LaJolla, California. "Nuestro estudio llena el vacío".
Los investigadores se centraron en una parte del ADNmt conocido como el bucle D, que inicia la replicación de toda la secuencia genética. Allí descubrieron polimorfismos de código de ADN que dan como resultado una replicación preferencial del ADNmt de la madre. Además, algunos haplotipos de ADNmt maternosdar a las células huésped una ventaja de crecimiento más rápida. Los investigadores están proponiendo criterios de compatibilidad de ADNmt de donantes para evitar el retorno de las mitocondrias mutantes con el fin de mover con seguridad la terapia de reemplazo mitocondrial en ensayos clínicos.
"Nuestra investigación ha sugerido una causa plausible de replicación preferencial de haplotipos específicos de ADNmt que debería permitirnos enfocarnos en formas de identificar mejores coincidencias entre donantes y receptores", dijo el coautor Dmitry Temiakov, Ph.D., con elEscuela de Medicina Osteopática de la Universidad de Rowan en Stratford, Nueva Jersey.
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Materiales proporcionado por Universidad de Ciencias y Salud de Oregon . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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