Utilizando tecnología de ingeniería genética, un equipo de científicos ha establecido un modelo porcino de la enfermedad de Huntington HD, una enfermedad neurodegenerativa hereditaria. Los investigadores anticipan que los cerdos podrían ser una forma práctica de probar tratamientos para la HD, que es causada por ungen que codifica una proteína tóxica que hace que las células cerebrales mueran.
La investigación está programada para su publicación en Celda el 29 de marzo
Aunque los ratones genéticamente modificados se han usado ampliamente para modelar enfermedades neurodegenerativas, carecen de la neurodegeneración típica o pérdida neuronal manifiesta que se observa en los cerebros humanos, dice el autor correspondiente Xiao-Jiang Li, MD, PhD, profesor distinguido de genética humana en la Escuela Universitaria Emoryde Medicina.
El modelo HD de cerdo es un ejemplo que sugiere que los modelos de animales grandes podrían modelar mejor otras enfermedades neurodegenerativas, como Alzheimer, Parkinson y ALS esclerosis lateral amiotrófica, dice. Un cerdo HD podría ser una oportunidad para probar si CRISPR-Cas9la edición de genes puede funcionar en animales más grandes antes de las aplicaciones clínicas en humanos.
En comparación con los ratones, la entrega de tratamientos a los tejidos afectados del sistema nervioso se puede evaluar mejor en los cerdos, porque su tamaño es más cercano al de los humanos. El modelo de HD de los cerdos también coincide más estrechamente con los síntomas de la enfermedad humana.Según los investigadores, los cerdos no son modelos de primates no humanos, los cerdos ofrecen ventajas de reproducción más rápida y camadas más grandes.
El modelo de cerdo de la EH fue establecido por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad Emory, junto con colegas de la Universidad de Jinan y la Academia de Ciencias de China en Guangzhou.
"Creemos que el modelo porcino llenará un vacío importante", dice el coautor principal Shihua Li, MD, profesor de genética humana en la Facultad de Medicina de la Universidad de Emory. "En los cerdos, el patrón de neurodegeneración es casi el mismo que enhumanos, y se han probado varios tratamientos en modelos de ratones que no se tradujeron en humanos "
Shihua y Xiao-Jiang Li dirigen conjuntamente un laboratorio en Emory, que colaboró con Liangxue Lai, PhD, director asociado del Instituto de Células Madre y Medicina de Regeneración del Sur de China, Academia de Ciencias de China. El autor principal del artículo es SenYan, del Instituto de Regeneración del SNC Guangdong-Hongkong-Macao de la Universidad de Jinan. Yan fue entrenado en el Laboratorio Li como estudiante de doctorado visitante en Emory. Los cerdos están alojados en Guangzhou.
Los síntomas que muestran los cerdos genéticamente alterados incluyen problemas de movimiento. Muestran dificultades respiratorias, que se parecen a las experimentadas por humanos con HD y no se ven en modelos de HD con ratones. Además, los cerdos muestran degeneración del cuerpo estriado, la región deel cerebro más afectado por la EH en humanos, más que otras regiones del cerebro.
La enfermedad de Huntington es causada por un gen que codifica una proteína tóxica huntingtina mutante o mHTT. El mHTT contiene repeticiones anormalmente largas de un solo aminoácido, glutamina. Los síntomas suelen aparecer en la mitad de la vida e incluyen movimientos incontrolados, cambios de humor y deterioro cognitivo.
Los investigadores utilizaron la técnica de edición de genes CRISPR / Cas9 para introducir un segmento de un gen humano que causa Huntington, con una región de repetición de glutamina muy larga, en las células de fibroblastos de cerdo. Luego, la transferencia nuclear de células somáticas generó embriones de cerdo que llevan esta alteración genética. La alteraciónse refiere a un "golpe" porque el gen modificado se encuentra en su contexto natural.
El año pasado, el laboratorio de Li publicó un artículo en Revista de investigación clínica mostrando que la edición del gen CRISPR-Cas9, entregada por un vector viral, puede revertir los signos de HD en un modelo de ratón. Trabajando con Liangxue Lai, el laboratorio de Li ha generado cerdos transgénicos, no "knock-in", que son modelospara HD. El laboratorio de Li también colaboró con Anthony Chan, DVM, PhD en el Centro Nacional de Investigación de Primates de Yerkes para generar un modelo de mono HD transgénico.
La investigación fue apoyada por el Instituto Nacional de Trastornos Neurológicos y Accidentes Cerebrovasculares de EE. UU. NS101701, NS095279, NS095181, el Programa Nacional de Investigación y Desarrollo Clave de China Células Madre e Investigación Traslacional, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y GuangdongProvincia.
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Materiales proporcionados por Ciencias de la salud de Emory . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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