Un brillante castellano-manchego desarrolla una herramienta para tratar enfermedades raras

El equipo de científicos liderado por el doctor de Hellín (Albacete), Juan Carlos Izpisúa, profesor en el Laboratorio de Expresión Génica del Salk Institute y Catedrático de Biología del Desarrollo de la UCAM, ha desarrollado una nueva herramienta de edición génica, SATI (short for 'intercellular linearized Single homology Arm donor mediated intron-Targeting Integration), destinada a curar numerosas enfermedades producidas por mutaciones genéticas.

Las herramientas para editar genes en organismos vivos ofrecen una oportunidad para tratar una gran cantidad de enfermedades hereditarias. Sin embargo, muchas de estas herramientas existentes actualmente no tienen capacidad para seleccionar áreas concretas del ADN, y desarrollar nuevas herramientas eficientes resulta muy complicado, ya que los tejidos de organismos vivos tienen muchos tipos de células diferentes, explican desde la institución docente.

La nueva herramienta de edición génica SATI, desarrollada gracias a la cofinanciación de la UCAM, permite editar el genoma de ratón, seleccionando una amplia gama de mutaciones y tipos de células, y podría utilizarse para corregir una variedad de mutaciones, como la que produce la enfermedad de Huntington y el síndrome de envejecimiento prematuro o progeria.

"En este estudio hemos demostrado que SATI es una herramienta muy poderosa para la edición del genoma", explica Juan Carlos Izpisúa, autor principal del artículo. "SATI podría ser un elemento clave en el desarrollo de estrategias efectivas para la corrección de muchos tipos de mutaciones genéticas, y abre la puerta para el uso de la edición génica en la curación de una amplia gama de enfermedades".

Las herramientas para la modificación del ADN, especialmente el sistema CRISPR-Cas9, son efectivas en células en división, como son las de la piel o el intestino. Este equipo liderado por el Dr. Izpisua ya demostró anteriormente que su tecnología de edición génica basada en CRISPR-Cas9, llamada HITI, era eficiente tanto en células en división como en las que no se dividen.

Hay regiones del ADN, llamadas codificantes, que tienen la información para producir proteínas; mientras que hay otras regiones, llamadas no codificantes, que son las que marcan la cantidad de cada proteína que hay que fabricar. Estas regiones no codificantes, constituyen la gran mayoría del ADN (98%) y regulan muchas de las funciones celulares, incluida la activación y desactivación de genes, por lo que podrían ser un objetivo muy valioso para futuras terapias génicas.

"Se buscó crear una herramienta versátil, que actúe sobre estas regiones no codificantes del ADN, lo que no afectaría a la función concreta del gen y permitiría seleccionar una amplia gama de mutaciones y tipos de células", precisa Estrella Núñez, Vicerrectora de Investigación de la UCAM y colaboradora del doctor Izpisua. "Como prueba de concepto, nos centramos en un modelo de ratón de envejecimiento prematuro causado por una mutación que es difícil de reparar utilizando las herramientas de edición génica existentes hasta el momento".

Esta nueva herramienta, llamada SATI, es un avance de HITI, que permite dirigirse y cortar en nuevas áreas del genoma, y funciona insertando una copia correcta del gen problemático en la región no codificante del ADN previa a la mutación. Este nuevo gen se integra en el genoma junto con el gen mutado, a través de una de las vías de reparación de ADN, corrigiendo los efectos perjudiciales del gen mutado original, sin correr el riesgo asociado al reemplazo total del gen.

Los investigadores han probado la herramienta SATI en ratones vivos con progeria, enfermedad causada por una mutación en el gen LMNA. Tanto los humanos como los ratones con progeria muestran signos de envejecimiento prematuro, disfunción cardíaca y una vida útil muy corta debido a la acumulación de una proteína llamada progerina.

Mediante el uso de SATI se insertó en ratones con progeria una copia normal del gen LMNA y se pudo observar un rejuvenecimiento en varios tejidos, incluida la piel y el bazo, junto con un aumento de la vida útil del animal (45% en comparación con los ratones con progeria no tratados).

"Si este aumento lo trasladamos a humanos sería más de una década". Por lo tanto, indican las mismas fuentes, SATI representa la primera herramienta de corrección génica in vivo que puede reconocer regiones de ADN no codificante en múltiples tipos de tejidos.