Investigadores utilizan CRISPR para corregir la mutación en el modelo de distrofia muscular de Duchenne
17 de Septiembre de 2019 | Historia original de la Escuela de Medicina de la Universidad de Missouri
La distrofia muscular de Duchenne (DMD) es un trastorno genético raro pero devastador que causa pérdida muscular y deficiencias físicas. Investigadores de la Escuela de Medicina de la Universidad de Missouri han demostrado en un estudio de ratón que la poderosa técnica de edición genética conocida como CRISPR puede proporcionar los medios para la corrección de por vida de la mutación genética responsable del trastorno.
Los niños con DMD poseen una mutación genética que interrumpe la producción de una proteína conocida como distrofina. Sin esta proteína, las células musculares se debilitan y eventualmente mueren. Muchos niños pierden la capacidad de caminar y en última instancia, los músculos esenciales para respirar y la función cardíaca dejan de funcionar.
“La investigación ha demostrado que CRISPR puede utilizarse para editar la mutación que causa la muerte temprana de las células musculares en un modelo animal”, dijo Dongsheng Duan, PhD, Profesor e Investigador en el Departamento de Microbiología Molecular y Inmunología en la Escuela de Medicina MU y autor senior del estudio. “Sin embargo, hay una gran preocupación por la recaída, porque estas células musculares editadas genéticamente se desgastan con el tiempo. Si podemos corregir la mutación en las células madre musculares, entonces las células regeneradas a partir de las células madre editadas ya no portarán la mutación. Un tratamiento único de las células madre musculares con CRISPR podría dar lugar a la expresión continua de la distrofina en las células musculares regeneradas.”
En colaboración con otros colegas e investigadores del Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Traslacionales de MU, la Escuela de Medicina Johns Hopkins y de la Universidad Duke, Duan exploró si las células madre musculares de ratones podrían ser editadas eficientemente. Los investigadores primero liberaron las herramientas de edición génica al músculo normal del ratón a través de AAV9, un virus que fue aprobado recientemente por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos para tratar la atrofia muscular espinal.
“Trasplantamos el músculo tratado con AAV9 en un ratón con deficiencia inmune”, dijo Michael Nance, médico y estudiante del programa de Doctorado en Medicina en el laboratorio de Duan y el autor principal del artículo. “El músculo trasplantado primero murió y luego se regeneró a partir de sus células madre. Si las células madre se editaron con éxito, las células musculares regeneradas también deben llevar el gen editado.”
El razonamiento de los investigadores fue correcto, ya que después del experimento encontraron abundantes células editadas en el músculo regenerado. Luego probaron si las células madre musculares en un modelo de ratón con DMD podrían ser editadas con CRISPR. Tal cómo lo encontrado en el músculo normal, las células madre en el músculo enfermo también fueron editadas. Las células regeneradas a partir de estas células editadas produjeron exitosamente distrofina.
“Este hallazgo sugiere que la edición génica CRISPR puede proporcionar un método para la corrección de por vida de la mutación genética DMD y potencialmente otras enfermedades musculares”, dijo Duan. “Nuestra investigación demuestra que CRISPR se puede utilizar para editar eficazmente las células madre responsables de la regeneración muscular. La capacidad de tratar las células madre que son responsables de mantener el crecimiento muscular puede allanar el camino para un tratamiento de una sola vez que puede proporcionar una fuente de células editadas genéticamente a lo largo de la vida de un paciente.”
Con más estudios, los investigadores esperan que este enfoque CRISPR dirigido a células madre pueda conducir algún día a terapias duraderas para niños con DMD.
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Referencia: Nance et al. 2019. AAV9 Edits Muscle Stem Cells in Normal and Dystrophic Adult Mice. Molecular Therapy. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ymthe.2019.06.012
