Un equipo de médicos y científicos de laboratorio ha dado un paso clave hacia la cura de la enfermedad de células falciformes, utilizando la edición del gen CRISPR-Cas9 para reparar el gen mutado responsable de la enfermedad en las células madre de la sangre de los pacientes afectados.
Por primera vez, han corregido la mutación en una proporción de células madre lo suficientemente alta como para producir un beneficio sustancial en pacientes con células falciformes.
Los investigadores de UC Berkeley, el Instituto de Investigación Oakland del Hospital de Niños UC San Francisco Benioff CHORI y la Facultad de Medicina de la Universidad de Utah esperan volver a infundir a los pacientes con las células madre editadas y aliviar los síntomas de la enfermedad, que principalmente afecta a aquellosde ascendencia africana y conduce a anemia, bloqueos sanguíneos dolorosos y muerte prematura.
"Estamos muy entusiasmados con la promesa de esta tecnología", dijo Jacob Corn, autor principal del estudio y director científico de la Innovative Genomics Initiative en UC Berkeley. "Todavía queda mucho trabajo por hacer antesEste enfoque podría usarse en la clínica, pero esperamos que allane el camino para nuevos tipos de tratamiento para pacientes con enfermedad de células falciformes ".
En las pruebas en ratones, las células madre modificadas genéticamente permanecieron durante al menos cuatro meses después del trasplante, un punto de referencia importante para garantizar que cualquier terapia potencial sea duradera.
"Este es un avance importante porque por primera vez mostramos un nivel de corrección en las células madre que debería ser suficiente para un beneficio clínico en personas con anemia de células falciformes", dijo el coautor Mark Walters, un hematólogo y oncólogo pediátricoy director del Programa de Trasplante de Sangre y Médula Médica de UCSF Benioff Oakland.
Los resultados se informaron en la edición del 12 de octubre de la revista en línea Medicina traslacional de la ciencia .
La enfermedad de células falciformes es un trastorno genético recesivo causado por una sola mutación en ambas copias de un gen que codifica la beta-globina, una proteína que forma parte de la hemoglobina de la molécula transportadora de oxígeno. Este defecto homocigótico hace que las moléculas de hemoglobina se unan,deformando los glóbulos rojos en una característica forma de "hoz". Estas células deformadas se atascan en los vasos sanguíneos, causando bloqueos, anemia, dolor, insuficiencia orgánica y acortamiento significativo de la vida útil. La enfermedad de células falciformes es particularmente frecuente en los afroamericanos y el África subsaharianapoblación, que afecta a cientos de miles de personas en todo el mundo.
El objetivo del equipo multiinstitucional es desarrollar métodos basados en ingeniería del genoma para corregir la mutación que causa la enfermedad en las propias células madre de cada paciente para garantizar que los nuevos glóbulos rojos estén sanos.
El equipo usó CRISPR-Cas9 para corregir la mutación que causa la enfermedad en las células madre hematopoyéticas, células precursoras que maduran en glóbulos rojos, aisladas de la sangre completa de pacientes con células falciformes. Las células corregidas produjeron hemoglobina sana, que mutaba las célulasno hacer nada
Los futuros trabajos preclínicos requerirán una optimización adicional, estudios en ratones a gran escala y un riguroso análisis de seguridad, enfatizan los investigadores. Corn y su laboratorio se han unido a Walters, un experto en el desarrollo de tratamientos curativos como el trasplante de médula ósea y la terapia génica paraenfermedad de células falciformes, para iniciar un ensayo clínico de fase temprana para probar este nuevo tratamiento en los próximos cinco años.
Notablemente, los grupos de investigación podrían aplicar el enfoque descrito en este estudio para desarrollar tratamientos para otras enfermedades de la sangre como la talasemia β, la inmunodeficiencia combinada severa SCID, la enfermedad granulomatosa crónica, trastornos raros como el síndrome de Wiskott-Aldrich y Fanconianemia e incluso infección por VIH.
"La enfermedad de células falciformes es solo uno de los muchos trastornos sanguíneos causados por una sola mutación en el genoma", dijo Corn. "Es muy posible que otros investigadores y médicos puedan usar este tipo de edición de genes para explorar formas de curar un gran númerode enfermedades "
"Hay un camino claro para desarrollar terapias para ciertas enfermedades", dijo la coautora principal Dana Carroll de la Universidad de Utah, quien co-desarrolló una de las primeras técnicas de edición del genoma hace más de una década ". Es muy gratificante paravea cómo la tecnología de edición de genes se lleva a aplicaciones prácticas "
El trabajo es el fruto de la Innovative Genomics Initiative, un esfuerzo conjunto entre UC Berkeley y UCSF que tiene como objetivo corregir las mutaciones de ADN que subyacen a la enfermedad humana utilizando CRISPR-Cas9, una tecnología pionera desarrollada conjuntamente por científicos de UC Berkeley que ha realizadoLa edición del genoma es más fácil y más eficiente que nunca.
El proyecto también aprovecha la experiencia de los médicos y científicos del Hospital de Niños Benioff UCSF Oakland, un importante centro de investigación y tratamiento de la enfermedad de células falciformes, y la experiencia de Carroll en el campo de la ingeniería del genoma.
Además de Corn, Walters y Carroll, otros coautores son Mark DeWitt, Nicolas Bray, Tianjiao Wang y Therese Mitros de UC Berkeley; Wendy Magis, Seok-Jin Heo, Denise Muñoz, Dario Boffelli y David Martin de CHORI;Jennifer Berman de Bio-Rad Laboratories en Pleasanton, California; y Fabrizia Urbinati y Donald Kohn de UCLA.
La investigación es apoyada por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Li Ka Shing, el Fondo de Becarios Siebel, el Fondo Familiar Jordan y la Fundación Caritativa Doris Duke.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por UC Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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