28 de junio de 2018
Con los esfuerzos combinados de tres laboratorios de la Universidad de Yale, en Estados Unidos, investigadores realizaron la primera demostración de edición genómica en un sitio específico en un feto, corrigiendo una mutación que causa una forma grave de anemia.
La técnica, descrita en un artículo publicado recientemente en la revista Nature Communications, implica una inyección intravenosa de nanopartículas que llevan una combinación de ADN de donante y moléculas sintéticas conocidas como ácidos nucleicos peptídicos (ANP). Los ANP, que imitan al ADN, se unen al gen objetivo y forman una triple hélice, una aberración que desencadena los mecanismos de reparación de las células. Como parte de este proceso, el ADN del donante sano, emparejado con el ANP en una nanopartícula, se usa para reparar la mutación.
Para el estudio, este paquete de edición de genes se inyectó en fetos de ratones. Cuatro meses después del nacimiento, los ratones habían sido curados de talasemia, un defecto hereditario en los glóbulos rojos que transportan oxígeno.
“Los ratones tratados tenían recuentos sanguíneos normales, sus bazos volvieron a su tamaño normal y vivieron una vida normal, mientras que los no tratados murieron mucho antes“, dijo Peter M. Glazer, profesor de radiología terapéutica y de genética, quien desarrolló la técnica de combinar los ANP y el ADN para reparar mutaciones genéticas. “Entonces tenemos un beneficio de supervivencia a largo plazo, que es bastante dramático“.
El uso de nanopartículas para el suministro es crucial, dijeron los investigadores. Cuando se inyectan por vía intravenosa sin nanopartículas, los APN se eliminan de la circulación en aproximadamente 30 minutos. Sin embargo, cuando son entregados por una nanopartícula y absorbidos por una célula, permanecen mucho más tiempo. Mark Saltzman, profesor de fisiología e ingeniería química y ambiental de la Fundación Goizueta de Yale, hizo las nanopartículas con un polímero degradable y las diseñó lo suficientemente pequeñas (de 200 a 300 nanómetros) para acumularse fácilmente en el hígado del feto, donde las células madre se encuentran antes de migrar a la médula ósea.
En un estudio previo, los científicos arrojaron resultados prometedores cuando llevaron a cabo un procedimiento similar en ratones adultos. Sin embargo, al editar el gen en el feto para el nuevo estudio, los investigadores minimizaron en gran medida la cantidad de daño causado por la enfermedad.
“Las personas que tienen talasemia se enferman cada vez más a medida que avanzan porque no tienen una función normal de los glóbulos rojos, y se vuelve más difícil de tratar“, dijo Saltzman. “Aquí, estamos corrigiendo el gen muy temprano en el desarrollo, así que podrán verse más beneficios ya que no se enfermarán“.
De acuerdo con los investigadores, una ventaja de esta técnica es que puede realizarse en un animal vivo, mientras que otros procedimientos de edición de genes se han limitado principalmente a las células en una caja Petri. A diferencia de tecnologías como CRISPR, a menudo denominadas “tijeras genéticas”, la técnica de los investigadores de Yale es un proceso químico, por lo que la reparación del gen específico es más exacta y produce menos efectos fuera del objetivo.
Dos desafíos que enfrentaron los expertos fueron el pequeño tamaño de su objetivo y asegurarse de que la terapia funcionara después de una sola inyección, ya que las inyecciones múltiples a un feto aumentan enormemente el riesgo de daño. Para esto, David H. Stitelman, profesor asistente de cirugía pediátrica, aportó su experiencia en el acceso a las células madre del feto.
“Tienes que atrapar estas células mientras se encuentran en un estado de proliferación masiva, por lo que esta es literalmente una oportunidad única en la vida“, indicó Stitelman.
Adele Ricciardi, estudiante de doctorado y primera autora del estudio, comentó que el equipo ahora está estudiando cómo su técnica puede tratar otros trastornos hereditarios de un solo gen, como la fibrosis quística y la anemia drepanocítica.
“Si un bebé naciera con una menor carga de enfermedad, o ninguna enfermedad, eso tendría un profundo impacto en la vida de ese niño y en la familia“, finalizó Ricciardi.
