Las nuevas tecnologías de edición del genoma desarrolladas por investigadores en el laboratorio de J. Keith Joung en el Hospital General de Massachusetts MGH tienen el potencial de ayudar a comprender las mutaciones genéticas asociadas a enfermedades que se basan en C-to-G citosina a guanina solocambios de base. Los nuevos editores de base también están diseñados para minimizar las mutaciones no deseadas "fuera del objetivo" que podrían causar efectos secundarios no deseados.
Las nuevas tecnologías de edición de bases de ADN guiadas por CRISPR están diseñadas para inducir de manera eficiente alteraciones de "transversión" de las bases de ADN mientras se minimizan los niveles de mutaciones "transeúntes" no deseadas.
El editor básico de prueba de concepto C-to-G, llamado CGBE1, y una versión más pequeña, miniCGBE1, se describen en un artículo de los coautores Ibrahim C. Kurt y Ronghao Zhou que se publicó en línea en la revista. Biotecnología de la naturaleza .
CRISPR repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas es una tecnología de edición de genes que se descubrió por primera vez como un mecanismo de defensa en bacterias y luego fue aprovechada por los científicos como una herramienta para cortar y / o reparar secuencias de ADN. Las primeras técnicas CRISPR se basaron en creary reparación de roturas de ADN de doble cadena.
"La edición de base es una nueva forma de edición de genes CRISPR que fue desarrollada por el laboratorio de David Liu en la Universidad de Harvard y el Instituto Broad. No se basa en introducir una ruptura de doble hebra en el ADN, sino que se centra en cambiar directamente unabase única en el ADN ", explica el co-autor correspondiente Julian Grünewald, MD, de la Unidad de Patología Molecular MGH y la Escuela de Medicina de Harvard HMS.
Los editores de bases son proteínas de fusión que utilizan una forma modificada de CRISPR-Cas que se dirige a un sitio objetivo específico con la ayuda de un ARN guía, donde luego despliega una enzima llamada desaminasa para modificar una base específica para crear un deseadoCambio de ADN. Por ejemplo, la técnica se puede utilizar para convertir una base de citosina C en una base de timina T, ambas bases dentro de la clase de pirimidina realizada con un editor de bases de citosina, o CBE. De manera similar, una base de adeninaeditor ABE es capaz de convertir una adenina A en una guanina G, siendo ambas bases de purina.
CGBE1 aprovecha una variante CBE que fue publicada en 2019 por J. Keith Joung, MD, PhD y colegas en Naturaleza . Se demostró que esta variante anterior de CBE, llamada SECURE-CBE, induce cambios de C a T con notablemente menos efectos de ARN fuera del objetivo.
La nueva herramienta CGBE1 incorpora la desaminasa de esta variante SECURE-CBE, que junto con otros componentes permite el intercambio de bases técnicamente desafiante de una clase a otra mientras minimiza el riesgo de cambios no deseados.
"Se conocen mutaciones asociadas a enfermedades o mutaciones patógenas que podrían corregirse con este tipo de edición", dice Grünewald.
Sin embargo, no está claro el número exacto de enfermedades que podrían corregirse con CGBE1 o una plataforma de edición similar.
"Todavía estamos en una etapa temprana con esta nueva clase de editores de base de transversión; CGBE1 aún requiere una optimización adicional y sería prematuro decir que está listo para la clínica. Pero imaginamos que CGBE1 podría ser útil para aplicaciones de investigación, lo que permite la introducción de mutaciones específicas C-a-G ", dice.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Hospital General de Massachusetts . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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