N.45 – Amplían el rango de mutaciones genéticas que pueden corregirse

La edición del genoma in vivo ha avanzado lo suficiente como para constituirse en una opción promisoria para el tratamiento de múltiples enfermedades genéticas. Uno de los actuales retos reside en encontrar herramientas de edición universales que puedan afrontar las diversas condiciones exhibidas por las enfermedades genéticas (tipo celular afectado, regiones del genoma afectadas, efectos de la mutación patogénica). Por ejemplo, herramientas de edición del genoma que funcionen tanto en células indiferenciadas que se dividen, como en células diferenciadas que han perdido la capacidad para dividirse.

En 2016 un equipo de investigadores del laboratorio de Juan Carlos Izpisúa Belmonte, en el Instituto Salk de Estudios Biológicos (La Jolla, California), desarrolló una herramienta basada en CRISPR que permitía modificar el ADN de una célula que ya no puede dividirse. Este método, denominado HITI (“Homology-Independent Targeted Integration”, “integración dirigida independiente de homología”) combinaba al sistema de edición genómica CRISPR con el aprovechamiento de un mecanismo de reparación del ADN presente en las células, mediante unión de extremos no homólogos (“Non-Homologous End-Joining”, NHEJ). El CRISPR facilitaba la especificidad para reconocer una secuencia e introducir un corte en el ADN, mientras que el NHEJ aumentaba la eficacia para introducir ADN en localizaciones específicas del genoma. (Fuente primaria 2)

El equipo publicó, recientemente, los detalles de una nueva herramienta que supone una mejora sobre HITI. Dicha herramienta, denominada “Single homology Arm donor mediated intron-Targeting Integration” (SATI), permite abordar enfermedades que resultaban demasiado complejas para plantear la edición del genoma: enfermedades causadas por mutaciones dominantes (en las que la presencia de mutaciones en una de las dos copias de un gen es suficiente para causar la enfermedad), en las que las células afectadas son adultas y diferenciadas. Con SATI, cuando el sistema CRISPR identifica la región de interés e introduce un corte en la doble cadena de ADN, se favorece la inserción de una copia funcional del gen en la región no codificante situada delante de la copia mutante. Así, el sistema promueve que se active la copia funcional y no la mutante. (Fuente primaria 1)

Para probar la efectividad de SATI el equipo recurrió a un modelo en ratón de progeria, una enfermedad de envejecimiento acelerado causada por una mutación dominante en el gen LMNA. Tras un periodo de tiempo se observó una mejora en diferentes fenotipos asociados al envejecimiento, así como una extensión en la esperanza de vida de los animales (hasta un 45% mayor que los animales con progeria no tratados).

Los resultados del trabajo muestran la viabilidad de SATI para corregir in vivo un error genético en los propios animales afectados, introduciendo copias normales del gen en el genoma de las células de diferentes tejidos.

Tras los prometedores resultados preliminares, el equipo procura ahora refinar la tecnología SATI para mejorar la reparación del ADN.