Los investigadores de City of Hope pueden haber encontrado una manera de agudizar la técnica de edición de genes más rápida, barata y precisa, CRISPR-Cas9, para que pueda cortar con mayor éxito la información genética indeseable.
Esta capacidad de corte mejorada podría algún día acelerar las posibles terapias para el VIH, la enfermedad de células falciformes y, potencialmente, otras afecciones inmunes.
"Nuestro diseño CRISPR-Cas9 puede ser la diferencia entre intentar cortar un filete de chuletón con un cuchillo de mantequilla en lugar de cortarlo con un cuchillo de filete", dijo Tristan Scott, Ph.D., autor principal del estudio y una investigación del personalcientífico del Centro de Terapia Genética de la Ciudad de Hope. "Otros científicos han intentado mejorar el corte CRISPR a través de modificaciones químicas, pero ese es un proceso costoso y es como recubrir con diamante una cuchilla. En cambio, hemos diseñado un mejor par de tijeras que puede compraren cualquier tienda de conveniencia "
El estudio, publicado en Informes científicos dijo el 6 de noviembre, es la primera vez que los científicos revisan sistemáticamente la secuencia de ARN guía para cambiarla y mejorar la tecnología CRISPR-Cas9, dijo Scott. El Laboratorio Kevin Morris de City of Hope ha presentado una solicitud de patente alegando que este CRISPR mejorado-Diseño Cas9, que podría dar como resultado una duplicación de la actividad, pero la cantidad exacta dependía del sitio objetivo, dijo Scott.
Los efectos posteriores podrían ser resultados más "limpios" en experimentos con modelos de células y ratones destinados a desarrollar nuevas terapias porque el objetivo que fue "eliminado" fue eliminado con más éxito. Los resultados más pronunciados podrían acelerar nuevas terapias del laboratorio a los pacientesEn teoría, el producto terapéutico debería tener cortes más exitosos, lo que podría traducirse en una terapia mejorada, pero se necesita más investigación. La mecánica exacta de por qué este cambio en el sistema CRISPR mejora la edición de genes aún debe determinarse.
Los investigadores experimentaron en las células haciendo cambios en el "ARN CRISPR transactivador" también conocido como "tracrRNA", que se deriva de la bacteria Streptococcus pyogenes y es parte de los componentes utilizados para guiar las tijeras genéticas Cas9 a la secuencia génica correcta. Streptococcus pyogenes Cas9 es la tijera genética más ampliamente utilizada. Los científicos utilizaron un sistema de proteínas de ARN porque proporciona una explosión de actividad que desaparece aproximadamente 12 horas después de ser introducido en la célula, lo que significa que hay una menor probabilidadde editar accidentalmente el genoma humano más tarde, después de que se haya hecho el "arreglo", dijo Scott.
Descubrieron que el tracrRNA modificado mejoró el silenciamiento de ciertos genes al aumentar las mutaciones deseables en el material genético. En este estudio, el objetivo era un componente esencial del ciclo de vida del VIH, la proteína CCR5 en las células T CD4 + inmunes, una corrienteobjetivo en ensayos clínicos que buscan rediseñar el sistema inmune de una persona para que sea resistente al VIH. El tracrRNA modificado mejoró el corte en este sitio y la inactivación de CCR5, y con suerte eso se traducirá en una mejor protección para el sistema inmune.
El nuevo diseño también fue mejor para mejorar la actividad en el gen HBB y el sitio BCL11A, los cuales están vinculados a la enfermedad de células falciformes y están siendo dirigidos para desarrollar terapias para la enfermedad sanguínea actualmente incurable que causa dolor intenso y prematuromuerte.
"Si esta línea de investigación sigue siendo consistente y podemos afilar de manera confiable la tijera genética, el resultado podría ser terapias genéticas nuevas o mejoradas", dijo Scott, y agregó que su equipo está al comienzo de este largo proceso científico.
Esta investigación fue apoyada por el Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas P01 AI099783-01, RO1 AI111139-01 y el Instituto Nacional de Salud Mental R01 113407-01.
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