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Resumen Los editores de bases de citosina y los editores de bases de adenina (ABE) pueden corregir mutaciones puntuales de forma predecible e independiente de las roturas del ADN bicatenario inducidas por Cas9 (que provoca una formación sustancial de indel) y la reparación dirigida por homología (que normalmente conduce a una baja eficiencia de edición). Aquí, mostramos, en ratones adultos, que una inyección subretiniana de un virus adenoasociado que expresa un ABE y un ARN de guía única dirigido a una mutación sin sentido de novo en el gen Rpe65 corrige la mutación patógena con hasta un 29% de eficiencia y con formación mínima de indel y mutaciones fuera del objetivo, a pesar de la ausencia de la secuencia canónica de NGG como motivo adyacente al protoespaciador. Los ratones tratados con ABE mostraron la expresión de RPE65 restaurada y la actividad de la isomerasa retinoide, y niveles casi normales de funciones retinianas y visuales. Nuestros hallazgos motivan las pruebas adicionales de ABE para el tratamiento de enfermedades retinianas hereditarias y para la corrección de mutaciones patológicas con motivos adyacentes a protoespaciadores no canónicos. |
Un estudio revolucionario, dirigido por investigadores de la Universidad de California, Irvine, da como resultado la restauración de las funciones visuales y retinianas de modelos de ratones que padecen una enfermedad retiniana hereditaria.
Publicado hoy en Nature Biomedical Engineering, el artículo, titulado "Restauración de la función visual en ratones adultos con una enfermedad retiniana hereditaria mediante edición de base de adenina", ilustra el uso de una tecnología CRISPR de nueva generación y sienta las bases para el desarrollo de una nueva modalidad terapéutica para una amplia gama de enfermedades oculares hereditarias causadas por diferentes mutaciones genéticas.
"En este estudio de prueba de concepto, proporcionamos evidencia del potencial clínico de los editores bases para la corrección de mutaciones que causan enfermedades retinianas hereditarias y para restaurar la función visual", dijo Krzysztof Palczewski, PhD, presidente de Irving H. Leopold y un profesor distinguido en el Gavin Herbert Eye Institute, Departamento de Oftalmología de la Facultad de Medicina de la UCI. "Nuestros resultados demuestran el rescate más exitoso de la ceguera hasta la fecha mediante la edición del genoma".
Las enfermedades retinianas hereditarias (EIR) son un grupo de afecciones que provocan ceguera causadas por mutaciones en más de 250 genes diferentes. Anteriormente, no había ninguna vía disponible para tratar estas devastadoras enfermedades cegadoras. Recientemente, la FDA aprobó la primera terapia de aumento de genes para la amaurosis congénita de Leber (LCA), una forma común de IRD que se origina durante la infancia.
Una mutación en un modelo de ratón con ceguera hereditaria anula la expresión de RPE65, una enzima clave en un ciclo visual, en las células RPE. El tratamiento de edición de base puede corregir la mutación y restaurar el RPE65 funcional (verde), restaurando así la visión en ratones.
"Como alternativa a la terapia de aumento génico, aplicamos una nueva generación de tecnología CRISPR, conocida como 'edición de bases' como tratamiento para enfermedades hereditarias de la retina", dijo la primera autora Susie Suh, especialista asistente en el Departamento de Medicina de la Facultad de Medicina de la UCI. Oftalmología.
"Superamos algunas de las barreras del sistema CRISPR-Cas9, como las mutaciones impredecibles fuera del objetivo y la baja eficiencia de edición, utilizando editores de base de citosina y adenina (CBE y ABE). El uso de estos editores nos permitió corregir mutaciones puntuales en de una manera precisa y predecible mientras se minimizan las mutaciones no intencionales que podrían causar efectos secundarios no deseados ", dijo el coautor principal Elliot Choi, también especialista asistente en el Departamento de Oftalmología de la UCI.
Utilizando un modelo de ratón LCA que alberga una mutación patógena clínicamente relevante en el gen Rpe65, el equipo de UCI demostró con éxito el potencial terapéutico de la edición de bases para el tratamiento de LCA y, por extensión, otras enfermedades hereditarias que causan ceguera. Entre otros resultados, el tratamiento de edición de base restauró la función visual y de la retina en ratones LCA a niveles casi normales.
"Después de recibir el tratamiento, los ratones de nuestro estudio pudieron discriminar los cambios visuales en términos de dirección, tamaño, contraste y frecuencia espacial y temporal", dijo Palczewski. "Estos resultados son extremadamente alentadores y representan un gran avance hacia el desarrollo de tratamientos para enfermedades hereditarias de la retina".
Los enfoques de la terapia génica para tratar las enfermedades retinianas hereditarias son de especial interés dada la accesibilidad del ojo, su estado inmunológico privilegiado y los ensayos clínicos exitosos de la terapia de aumento génico RPE65 que llevaron a la primera terapia génica aprobada por la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU.
Ahora, como se demostró en este estudio, la tecnología de edición de bases puede proporcionar un modelo de tratamiento alternativo de la terapia de aumento de genes para rescatar permanentemente la función de una proteína clave relacionada con la visión inhabilitada por mutaciones.