CRISPR-Gold: nanopartículas de oro para vehicular la terapia génica CRISPR-Cas9

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La terapia génica CRISPR-Cas9 in vivo requiere vehicular la proteína Cas9, el ARN guía y el ADN donante hasta el núcleo de la célula objetivo. El uso de adenovirus tiene algunos inconvenientes que pueden ser resueltos usando nanopartículas de oro. La técnica CRISPR-Gold usa nanopartículas de oro conjugadas con ADN a las que se acoplan la proteína Cas9, el ARN guía y el ADN donante, todo ello recubierto del polímero poli (N-[N-(2aminoetil)-2-aminoetil] aspartamida, o PAsp (DET). Con esta técnica se han tratado con éxito ratones con distrofia muscular de Duchenne (una miopatía de origen genético que produce destrucción de las células del músculo estriado).

Las nanopartículas de oro recubiertas de PAsp(DET) permiten vehicular ADN hacia el núcleo de células eucariotas con gran eficiencia. Para la terapia se inyectaron directamente en los músculos de las patas de los ratones observándose una mejoría en su movilidad que se asocia a la eficacia de la terapia génica. Este estudio está liderado por Jennifer Doudna (candidata al Nobel), Irina Conboy y Niren Murthy. Para el desarrollo de los ensayos clínicos de CRISPR-Gold en humanos, dos de los coautores del estudio, Kunwoo Lee y Hyo Min Park, bajo la asesoría de Murthy, han creado la compañía start-up GenEdit. Habrá que seguir la pista a esta técnica que promete revolucionar la terapia génica.

El artículo es Kunwoo Lee, …, Jennifer A. Doudna, Irina Conboy, Niren Murthy, “Nanoparticle delivery of Cas9 ribonucleoprotein and donor DNA in vivo induces homology-directed DNA repair,” Nature Biomedical Engineering (02 Oct 2017), doi: 10.1038/s41551-017-0137-2; más información en la nota de prensa Brett Israel, “CRISPR-Gold fixes Duchenne muscular dystrophy mutation in mice,” Berkeley News, 03 Oct 2017.

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La síntesis de las nanopartículas CRISPR-Gold es sencilla gracias a los avances del último lustro. Esta figura muestra un esquema con los pasos del proceso. Se parte de nanopartículas de oro con un diámetro de 15 nm (nanómetros). Se anclan al oro mediante un enlace covalente oligonucleótidos tiolados (ADN-SH); el grupo funcional tiol, está formado por un átomo de azufre y un átomo de hidrógeno (-SH). En la siguiente fase se ancla en el ADN tiolado el ADN donante, y a éste las proteínas Cas9 y el ARN guía. Finalmente todo se recubre con el polímero PAsp (DET).

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Las nanopartículas CRISPR-Gold se introducen en la célula muscular por endocitosis. Se forma una vesícula por invaginación de la membrana citoplasmática. Dentro de la célula se produce un escape endosómico, que permite la liberación del ADN donante, el ARN guía y la proteína Cas9 dentro del núcleo de la célula.

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La terapia génica aplicada a los ratones con distrofia muscular de Duchenne ha consistido en una única inyección en el músculo de sus patas de las nanopartículas CRISPR-Gold. Se han usado tres ratones de control, tres ratones a los que se aplicado CRISPR-Gold y tres ratones a los que se les ha inyectado directamente (sin nanopartículas de oro) el ADN donor, el ARN guía y la proteína Cas9. Los ratones tratados fueron sacrificados dos semanas más tarde para secuenciar su genoma y comprobar la eficacia de la terapia génica. Para los tres ratones tratados con CRISPR-Gold se logró una eficacia del tratamiento estimada en un 5,4%, unas 18 veces mayor que la lograda con la inyección directa. La comparación de genomas con los ratones de control muestra que la técnica es muy segura y muy específica.

En resumen, un avance pionero muy prometedor en la terapia génica CRISPR-Cas9 vehiculada con nanopartículas de oro. Pero se requieren futuros ensayos con un mayor número de ratones y ensayos clínicos en humanos. Habrá que esperar a sus resultados, con lo que no debemos dar falsas esperanzas a los enfermos de distrofia muscular de Duchenne o de otras enfermedades de origen genético. Aún así, se trata de un avance que merece toda nuestra atención.


3 Comentarios

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AlbertAlbert

Perdón por el OFF-TOPIC, por si puede ser del interés de tus lectores:
El próximo lunes probablemente se anunciará la detección de ondas gravitacionales procedentes de la fusión de 2 estrellas de neutrones. Además 70 observatorios de todo el mundo habrían detectado contrapartidas electromagnéticas del evento.
La puesta en escena pretende ser espectacular, con 2 conferencias simultáneas una en EEUU a cargo de LIGO-VIRGO y otra en Alemania organizada por el European Southrn Observatory (ESO)
Leído aquí: http://forum.lawebdefisica.com/threa...#post178548
Saludos.

BloodStarBloodStar

Por “tu culpa” he estado meses y meses leyendo de física para entender tus entradas.

Y cuando al fin consigo tener un nivel que me permite entender el 90% de lo que escribes, me sales con esto…

La madre que te parió Francis xD

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