La nueva técnica CRISPR / Cas9 corrige la fibrosis quística en células mamá humanas cultivadas

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Investigadores del equipo de Hans Clevers (Instituto Hubrecht) corrigieron las mutaciones que causan fibrosis quística en células madre humanas cultivadas. En colaboración con UMC Utrecht y el Oncode Institute, utilizaron una técnica llamada «edición principal» para reemplazar el fragmento de ADN «defectuoso» por un fragmento sano. El estudio, publicado en Life Science Alliance el 9 de agostons, muestra que la primera edición es más segura que la técnica CRISPR / Cas9 convencional. «Hemos demostrado por primera vez que esta técnica realmente funciona y se puede aplicar de forma segura en células madre humanas para corregir la fibrosis quística».

La fibrosis quística (FQ) es una de las enfermedades genéticas más extendidas a nivel mundial y tiene graves consecuencias para el paciente. La mucosidad de los pulmones, la garganta y los intestinos es pegajosa y espesa y causa obstrucciones en los órganos. Aunque hay tratamientos disponibles para diluir el moco y prevenir la inflamación, la FQ aún no es curable. Sin embargo, un nuevo estudio del grupo de Hans Clevers (Instituto Hubrecht) en colaboración con UMC Utrecht y el Instituto Oncode ofrece una nueva esperanza.

Corrección de mutaciones de la FQ

Los investigadores han corregido con éxito mutaciones que causan fibrosis quística en organoides intestinales humanos. Estos organoides, también llamados mini órganos, son estructuras tridimensionales diminutas que imitan la función intestinal de los pacientes con FQ. Fueron desarrollados previamente por el mismo grupo de investigación a partir de células madre de pacientes con FQ y almacenados en un biobanco en Utrecht. Para el estudio, publicado en Life Science Alliance, se utilizó una técnica llamada edición principal para reemplazar el fragmento de ADN mutado que causa la fibrosis quística con un fragmento de ADN sano en estos organoides.

Más seguro que CRISPR / Cas9

La primera edición es una versión más reciente de la más conocida técnica de edición de genes CRISPR / Cas9. CRISPR / Cas9 corta el ADN antes de corregirlo. Si bien esto corrige el fragmento de ADN mutado, también causa daño en otras regiones del genoma. «En nuestro estudio, la edición primaria demuestra ser una técnica más segura que CRISPR / Cas9 convencional. Puede construir una nueva pieza de ADN sin dañar otras partes del ADN. Esto hace que la técnica sea prometedora para su aplicación en pacientes», dice Maarten. Geurts, primer autor de la publicación.

Hinchazón

Las mutaciones que causan la fibrosis quística se encuentran en el canal CFTR, que está presente en las células de varios órganos, incluidos los pulmones. Debido a las mutaciones, el canal no funciona correctamente, dejando la capa de moco que cubre las células con poca agua: el moco se vuelve pegajoso. La adición de una sustancia llamada forskolina hace que los organoides sanos se hinchen, pero esto no sucede en los organoides con mutaciones en el canal CFTR. «Aplicamos la primera edición a las mutaciones, después de lo cual los organoides tratados demostraron la misma respuesta que los organoides sanos: se hincharon. Esto nos dio la prueba de que nuestra técnica funcionó y reemplazó el ADN mutado», explica Geurts.

Tratamiento de enfermedades genéticas

Ahora que los investigadores han demostrado que las mutaciones que causan la fibrosis quística se pueden corregir de forma segura, las aplicaciones clínicas están un paso más cerca. «Las nuevas variantes de CRISPR / Cas9, como la edición primaria, pueden corregir mutaciones de forma segura sin causar daño a otras regiones del ADN. Con suerte, esto nos permitirá curar o incluso prevenir enfermedades genéticas en el futuro». Pero antes de eso, los investigadores aún enfrentan algunos desafíos. La técnica, por ejemplo, aún no se ha adaptado para un uso seguro en humanos. «Pero este es un gran paso hacia la aplicación exitosa de la primera edición en la clínica», concluye Geurts.

Hans Clevers es líder de grupo en el Instituto Hubrecht de Biología del Desarrollo y la Investigación de Células Madre y en el Centro Princess Máxima de Oncología Pediátrica. También es profesor universitario en la Universidad de Utrecht e investigador de Oncode.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Instituto Hubrecht. Nota: El contenido se puede cambiar por estilo y longitud.

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