Se ha demostrado por primera vez que una nueva técnica que tiene el potencial de tratar enfermedades hereditarias mediante la eliminación de defectos genéticos obstaculiza la degeneración de la retina en ratas con un tipo de ceguera hereditaria, según un estudio de Cedars-Sinai.
Un equipo de investigación del Instituto de Medicina Regenerativa de la Junta de Gobernadores de Cedars-Sinai se centró en la retinosis pigmentaria hereditaria, una enfermedad ocular degenerativa sin cura conocida que puede conducir a la ceguera. Los investigadores utilizaron una técnica conocida como CRISPR / Cas9 para eliminar una enfermedad genéticamutación que causa la enfermedad de la ceguera. CRISPR / Cas9 es una adaptación de una estrategia utilizada por las bacterias para combatir los virus invasores.
Aunque el estudio involucró ratas, es un hito importante debido a sus posibles implicaciones para los humanos.
"Nuestros datos muestran que con un mayor desarrollo, puede ser posible utilizar esta técnica de edición de genes para tratar la retinitis pigmentosa hereditaria en pacientes", dijo Shaomei Wang, MD, PhD, científico investigador del Programa de Ojos del instituto y profesor asociadoof Biomedical Sciences. Wang fue el autor principal del estudio, publicado en la revista Terapia molecular .
La retinosis pigmentaria es una clase de enfermedades en las que los pacientes experimentan ceguera nocturna en las primeras etapas, junto con atrofia y cambios de pigmento en la retina, constricción del campo visual y eventual ceguera, según los Institutos Nacionales de Salud. Aunque es poco común en general, es una de las enfermedades hereditarias más comunes de la retina, que afecta aproximadamente a 1 de cada 4.000 personas en los EE. UU. y Europa.
CRISPR / Cas9, la técnica que los científicos de Cedars-Sinai utilizaron para atacar la retinitis pigmentosa, ha sido utilizada por investigadores genéticos durante menos de cinco años. En ese tiempo, ha transformado la ciencia de la edición del genoma al facilitar el proceso,más confiable y menos costoso.
La técnica es una adaptación de un sistema que las bacterias despliegan para desactivar los virus invasores. Las bacterias primero copian parte del código genético del invasor en una secuencia especial de ácido ribonucleico ARN, que actúa como mensajero para llevar a cabo las instrucciones del código. Cuandoel virus regresa, el ARN se une a una proteína llamada Cas9, guiándolo hacia el gen correspondiente en el virus. La proteína desactiva el gen.
Al modificar este sistema, los científicos pueden programar Cas9 para activar o desactivar genes seleccionados, o reescribir el código genético CRISPR significa Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat, el tipo de secuencias de ADN involucradas en este proceso.
En el estudio, los investigadores de Cedars-Sinai diseñaron un sistema CRISPR / Cas9 para eliminar un gen mutado que causa la pérdida de células fotorreceptoras en el ojo. Inyectaron este sistema en ratas jóvenes de laboratorio que habían sido diseñadas para modelar un tipo de retinitis hereditariapigmentosa conocida como autosómica dominante, que involucra a este gen mutado.
Después de una sola inyección, las ratas pudieron ver mejor en comparación con los controles, según lo medido por el reflejo optomotor, que implica girar la cabeza en respuesta a rayas en movimiento de diversos grados de brillo.
Clive Svendsen, PhD, coautor del estudio, dijo que la efectividad y la consistencia de estos resultados pueden mejorarse modificando elementos del sistema CRISPR / Cas9 y utilizando nuevas técnicas de liberación viral. En el futuro, después de más investigación,él cree que la edición confiable del genoma a través de este sistema puede proporcionar un medio para corregir una amplia gama de enfermedades hereditarias en los pacientes.
"Esta es la primera vez que se ha utilizado la edición de genes CRISPR / Cas9 para prevenir la pérdida de la visión en un animal vivo. Es un resultado verdaderamente notable y allana el camino para estudios más emocionantes y su traducción a la clínica en el futuro", dijoSvendsen, director del Instituto de Medicina Regenerativa de la Junta de Gobernadores y la Cátedra Distinguida de Medicina Regenerativa de la Fundación Familiar Kerry y Simone Vickar.
Además de Svendsen y Wang, otros autores clave del estudio fueron Benjamin Bakondi, PhD; Wenjian Lv, PhD; Bin Lu, MD, PhD; Melissa K. Jones, MS, Yuchun Tsai, PhD; Kevin J. Kim, PhD;Rachelle Levy, BS; Aslam Abbasi Akhtar, MS; y Joshua J. Breunig, PhD.
El apoyo financiero para esta investigación fue proporcionado por el Instituto de Medicina Regenerativa de la Junta de Gobernadores de Cedars-Sinai, la Fundación Fight For Sight y el Instituto Nacional de Ojos de los Institutos Nacionales de Salud con el número de premio EY020488.
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Materiales proporcionados por Centro médico Cedars-Sinai . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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