Utilizando la nueva enzima de edición de genes CRISPR-Cpf1, los investigadores del UT Southwestern Medical Center han corregido con éxito la distrofia muscular de Duchenne en células y ratones humanos en el laboratorio.
El grupo UT Southwestern había utilizado previamente CRISPR-Cas9, el sistema original de edición de genes, para corregir el defecto de Duchenne en un modelo de ratón de la enfermedad y en células humanas. En el trabajo actual, utilizaron una nueva variación del gen-editor para reparar el defecto tanto en un modelo de ratón como en células humanas.
"Tomamos células derivadas de pacientes que tenían la mutación más común responsable de la distrofia muscular de Duchenne y las corregimos in vitro para restaurar la producción de la proteína distrofina faltante en las células. Este trabajo nos proporciona una nueva herramienta prometedora en el CRISPRcaja de herramientas ", dijo el autor Dr. Eric Olson, presidente de Biología Molecular, codirector del Centro de Investigación Cooperativa de Distrofia Muscular de UT Southwestern Wellstone y director del Centro Hamon de Ciencia y Medicina Regenerativa.
La investigación aparece en la revista Avances científicos .
CRISPR-Cpf1 difiere de CRISPR-Cas9 en varias formas clave. Cpf1 es mucho más pequeño que la enzima Cas9, lo que hace que sea más fácil empaquetar dentro de un virus y, por lo tanto, más fácil de administrar a las células musculares.
También reconoce una secuencia de ADN diferente a la de Cas9, lo que proporciona una mayor flexibilidad en términos de uso. "Habrá algunos genes que pueden ser difíciles de editar con Cas9 pero pueden ser más fáciles de modificar con Cpf1, o viceversa.Las dos proteínas tienen diferentes propiedades bioquímicas y reconocen diferentes secuencias de ADN, por lo que estas propiedades crean más opciones para la edición de genes ", dijo el Dr. Olson, quien ocupa la Cátedra Pogue Distinguished en Investigación sobre defectos congénitos cardíacos, la Cátedra Robert A. Welch Distinguisheden ciencia, y la cátedra Annie y Willie Nelson en investigación con células madre.
"Omitiendo una región de mutación o reparando con precisión una mutación en el gen, la edición del genoma mediada por CRISPR-Cpf1 no solo corrige las mutaciones de distrofia muscular de Duchenne sino que también mejora la contractilidad muscular y la fuerza", dijo la coautora Dra. Rhonda Bassel-Duby, profesor de biología molecular y director asociado del Centro Hamon de Ciencia y Medicina Regenerativa.
La distrofia muscular de Duchenne es causada por una mutación en uno de los genes más largos del cuerpo. Cuando hay un error de ADN en el distrofina gen, el cuerpo no produce la proteína distrofina, que sirve como una especie de amortiguador para la fibra muscular. Dado que hay numerosos lugares en el distrofina gen donde puede ocurrir una mutación, la flexibilidad para el tratamiento de edición de genes es crucial.
Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades, la Duchenne ocurre en aproximadamente 1 de cada 5,000 niños. La distrofia muscular de Duchenne es una enfermedad progresiva que afecta tanto el músculo utilizado para el movimiento como el músculo cardíaco, y los pacientes sucumben antes de los 30 años debido a insuficiencia cardíaca.
"La edición de genes CRISPR-Cpf1 se puede aplicar a una gran cantidad de mutaciones en el distrofina gen. Nuestro objetivo es corregir permanentemente las causas genéticas subyacentes de esta terrible enfermedad, y esta investigación nos acerca a lograr ese fin ", dijo el Dr. Olson.
"CRISPR-Cpf1 difiere de CRISPR-Cas9 en varias formas clave, incluyendo ser más fácil de administrar a las células musculares", dijo Yu Zhang, un estudiante graduado en el laboratorio del Dr. Olson y el primer autor de este estudio.
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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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