Investigadores de medicina regenerativa en el UT Southwestern Medical Center desarrollaron una técnica de edición de genes mejorada y simplificada utilizando herramientas CRISPR / Cas9 para corregir una mutación común que causa la distrofia muscular de Duchenne.
Cuando los investigadores utilizaron la nueva técnica de corte único en un nuevo modelo de ratón que también desarrollaron para estudiar mejor la enfermedad, los ratones mostraron una mejor calidad y fuerza muscular, informan los científicos Medicina traslacional de la ciencia.
"Creemos que estos avances serán valiosos para el campo y pueden ayudarnos a acercarnos a abordar esta enfermedad en humanos", dijo el Dr. Eric Olson, Director del Centro Hamon de Ciencia y Medicina Regenerativa y codirector de WellstoneCentro de Investigación Cooperativa de Distrofia Muscular en UT Southwestern.
El nuevo enfoque restauró hasta el 90 por ciento de la expresión de la proteína distrofina en todos los músculos esqueléticos y el corazón en el modelo de ratón. La falta de proteína distrofina es lo que conduce a la insuficiencia cardíaca y muscular, y finalmente a la muerte prematura, por distrofia muscular de Duchenne DMD.
Los investigadores de UT Southwestern ahora están utilizando la técnica mejorada en células DMD humanas y esperan que finalmente puedan corregir entre el 60 y el 80 por ciento de las mutaciones DMD humanas, dijo el Dr. Olson, presidente de Molecular Biology en UT Southwestern.
El modelo de ratón recién creado, que imita una mutación genética que se encuentra comúnmente en pacientes con distrofia muscular de Duchenne, se pondrá a disposición de otras personas que realizan investigaciones en esta área, dijo el Dr. Olson. Puede reemplazar la versión de uso común que tiene décadas de antigüedad ya diferencia de la mayoría de las fallas de ADN que causan distrofia muscular en humanos.
"Creamos un modelo de ratón que representa más fielmente la enfermedad humana", explicó el Dr. Olson, quien ocupa la Cátedra Pogue Distinguished en Investigación sobre Defectos de Nacimiento Cardíaco, la Cátedra Distinguida Robert A. Welch en Ciencia, y Annie y WillieProfesora Nelson en Investigación con Células Madre.
Una vez que los investigadores crearon el nuevo modelo de ratón con una mutación genética común que causa DMD, pudieron descubrir cómo corregir el problema ". Identificamos y optimizamos una forma simple de corregir la expresión de distrofina mediante un solo corte en el ADN genómico", dijo la Dra. Leonela Amoasii, becaria postdoctoral en el laboratorio del Dr. Olson y la primera autora de este estudio.
La distrofia muscular de Duchenne es la forma más común y grave de distrofia muscular, lo que hace que las fibras musculares se descompongan y con frecuencia conduzcan a la muerte a principios de la edad adulta. Es más frecuente en los niños, afecta a aproximadamente 1 de cada 5,000 hombres nacidos, y no tienecura.
En 2014, el equipo del Dr. Olson utilizó por primera vez la edición del genoma mediada por CRISPR / Cas9 para corregir la mutación en la línea germinal de los ratones y prevenir la distrofia muscular. Desde entonces, han desarrollado las técnicas para editar con éxito genes defectuosos en ratones que tienen la enfermedad, así como en células humanas, y estamos trabajando para desarrollar las técnicas para eventuales ensayos en humanos.
Para este estudio, los investigadores desarrollaron el nuevo modelo de ratón con una deleción de exón humano común que se observa en DMD, exón 50, utilizando técnicas de edición de genes CRISPR / Cas9 para extraer esa parte del gen que codifica la distrofina, una proteína necesaria paramúsculos sanos. Luego modificaron un virus para que entregue los componentes de edición de genes CRISPR / Cas9 específicamente al tejido muscular, dándole más especificidad y mayor seguridad si el proceso finalmente se usa en humanos, dijo.
El Dr. Olson dijo que espera ayudar a llevar a cabo estudios preclínicos y de seguridad que puedan conducir a pruebas en humanos en los próximos años. La tecnología se está desarrollando para su comercialización a través de la firma de biotecnología Exonics Therapeutics, lanzada en febrero de 2017 para avanzar en la investigación del Dr.Olson, su fundador científico Exonics Therapeutics Inc., que licencia la tecnología de UT Southwestern, anunció recientemente que ha asegurado $ 40 millones en la serie A para avanzar en su programa de edición de genes líder en Duchenne de The Column Group TCG, unempresa de capital de riesgo impulsada por la ciencia.
Colaboradores en el Medicina traslacional de la ciencia el artículo incluyó investigadores de la Universidad de Nueva York, el Hospital de la Universidad de Heidelberg y la Universidad de Washington en Seattle. Autores Dr. Rhonda Bassel-Duby, Dr. Amoasii y Dr. Olson son consultores de Exonics Therapeutics y, junto con el Dr. ChengzuLong, también figuran en dos patentes relacionadas con la tecnología de edición de genes.
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Materiales proporcionado por UT Southwestern Medical Center . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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