La edición génica logró restaurar, in vitro, el nivel de frataxina en células de pacientes de Ataxia de Friedreich

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La técnica de edición de genes CRISPR-Cas9 eliminó, in vitro, de manera segura la expansión génica que causa la ataxia (FA) de Friedrich, permitiendo niveles normales de frataxina y logrando más mitocondrias funcionales, en células tomadas de pacientes, informó un estudio temprano.


Este trabajo, y otros experimentos en ratones, respaldan el potencial de un enfoque de células madre para tratar la FA.

El estudio, "Edición del gen CRISPR-Cas9 de células madre hematopoyéticas de pacientes con ataxia de Friedreich", se publicó en la revista Molecular Therapy Methods and Clinical Development.

La FA es causada por una mutación en el gen FXN, que codifica la frataxina, una proteína que se encuentra en las mitocondrias, las fábricas productoras de energía de las células. Específicamente, las personas con FA tienen una expansión de una repetición de GAA en FXN, lo que resulta en falta de frataxina, acumulación de hierro y estrés oxidativo. (G y A en la repetición representan guanina y adenina, dos de los cuatro componentes básicos del ADN).

La edición de genes ofrece la posibilidad de corregir mutaciones dañinas. En la técnica CRISPR-Cas9, un pequeño ARN guía se une a una secuencia de ADN objetivo y a la enzima Cas9. Luego, la enzima corta el ADN en la ubicación objetivo y la propia maquinaria de la célula agrega o elimina material genético.

Un equipo de investigación de la Universidad de California en San Diego había demostrado previamente que las células progenitoras y hematopoyéticas hematopoyéticas trasplantadas (HSPC), que pueden diferenciarse en otros tipos de células, podrían prevenir la degeneración muscular y los déficits locomotores, al tiempo que mejoran la función mitocondrial en un modelo de ratón. de FA. Estos beneficios requieren la transferencia de frataxina a los músculos y las células musculares.

Pero un trasplante conlleva ciertos riesgos, como la necesidad de inmunosupresión y la posibilidad de enfermedad de injerto contra huésped. El trasplante autólogo, en el que los pacientes reciben sus propias células después de ser recolectados para la edición de genes, podría eludir estas preocupaciones.

Utilizando células de donantes sanos, pacientes con FA y parientes que son portadores de su mutación causal (padres de los pacientes), los investigadores optimizaron un método para corregir la expansión de GAA sin efectos indeseables fuera del objetivo.

Los experimentos iniciales identificaron dos ARN guía que eliminaron las repeticiones GAA en células derivadas del paciente, restauraron la actividad del gen FXN y normalizaron la función mitocondrial.

Aunque se observó un retraso debido a un mecanismo de reparación del ADN, la producción de células sanguíneas después del trasplante fue normal y no se asoció con efectos tóxicos.

En ratones diseñados para no generar una respuesta inmune contra las células trasplantadas, un alto porcentaje de células editadas también pudieron crecer en tipos de células apropiadas durante tres meses.

"Nuestros resultados respaldan el uso del CRISPR-Cas9 para eliminar la expansión de GAA ... lo que lleva al rescate fisiológico de la expresión de frataxina, cuando el porcentaje de edición de genes es suficientemente alto, sin efectos citotóxicos", escribieron los investigadores. "Este trabajo representa un paso hacia la traducción clínica del trasplante autólogo de HSPC con corrección genética para FRDA [FA]".