21 abr. 2017

Utilizan CRISPR para revertir la RP y restaurar la función visual

Los investigadores de la Universidad de California, San Diego School of Medicine y el Shiley Eye Institute de la UC San Diego Health, con colegas de China, han reprogramado los fotorreceptores de bastones mutadas para que se conviertan en fotorreceptores de cono funcionales, invirtiendo la degeneración celular y Restaurando la función visual en dos modelos de ratones con retinosis pigmentaria.
Los hallazgos se publican en la edición en línea del 21 de abril de Cell Research.
Retinosis pigmentaria (RP), es un grupo de trastornos de la visión heredados, causados ​​por numerosas mutaciones en más de 60 genes. Las mutaciones afectan a los fotorreceptores de los ojos, células especializadas en la retina que detectan y convierten las imágenes de luz en señales eléctricas enviadas al cerebro. Hay dos tipos: las células de la de bastones, que funcionan para la visión nocturna y la visión periférica; y las células del cono, que proporcionan la visión central (agudeza visual) y discernen colores. La retina humana contiene típicamente 120 millones de células de bastones y 6 millones de células de cono.
En la RP, (que afecta a aproximadamente 100.000 estadounidenses, y uno de cada 4.000 personas en todo el mundo), las mutaciones genéticas específicas de los bastones causan que las células fotorreceptoras del bastón se disfuncionen y degeneren con el tiempo. Los síntomas iniciales son la pérdida de la visión periférica y nocturna, seguido por la disminución de la agudeza visual y la percepción del color como las células cónicas también comienzan a fallar y morir. No hay tratamiento para la RP. El resultado final puede ser la ceguera legal.
En su investigación publicada, un equipo dirigido por el autor principal Kang Zhang, MD, PhD, jefe de genética oftálmica, director fundador del Instituto de Medicina Genómica y co-director de biomateriales e ingeniería de tejidos en el Instituto de Ingeniería en Medicina, tanto en UC San Diego School of Medicine, utilizó CRISPR / Cas9 para desactivar un gen de conmutación maestro llamado Nrl y un factor de transcripción descendente llamado Nr2e3.
CRISPR, que significa Clustered Regularmente Interspaced Short Palindromic Repeats, permite a los investigadores orientar tramos específicos de código genético y editar el ADN en lugares precisos, modificando ciertas funciones genéticas. Desactivar Nrl o Nr2e3 reprogramado bastones de células para convertirse en células de cono.
"Las células del cono son menos vulnerables a las mutaciones genéticas que causan la RP", dijo Zhang. "Nuestra estrategia era utilizar la terapia génica para hacer que las mutaciones subyacentes fuera irrelevante, resultando en la preservación del tejido y la visión".
Los científicos probaron su enfoque en dos modelos diferentes de RP. En ambos casos, encontraron una abundancia de células reprogramadas de cono y arquitectura celular preservada en las retinas. La prueba de electrorretinografía de los receptores de bastones y conos en ratones vivos, muestra una función mejorada.
Zhang dijo que un reciente estudio independiente dirigido por Zhijian Wu, PhD en el National Eye Institute, también llegó a conclusiones similares.
Los investigadores usaron el virus adeno-asociado (AAV) para realizar la terapia génica, que dijeron que debería ayudar a avanzar su trabajo a los ensayos clínicos humanos más rápido. "El AAV es un virus de resfriado común y se ha utilizado en muchos tratamientos de terapia génica exitosos con un perfil de seguridad relativamente bueno", dijo Zhang. "Los ensayos clínicos en seres humanos podrían planificarse poco después de finalizado el estudio preclínico.
No hay tratamiento para la RP, por lo que la necesidad es grande y urgente. Además, nuestro enfoque de reprogramar células sensibles a mutaciones a células resistentes a mutaciones puede tener una aplicación más amplia a otros Enfermedades humanas, incluido el cáncer".

Científicos co-autores de la investigación:Jie Zhu y Xin Fu, Guangzhou Women and Children's Medical Center; Chang Ming, Duc Ahn Hoang y Wenjun Xiong, Universidad de la Ciudad de Hong Kong; Yaou Duan, Jeffrey Rutgard, Runze Zhang, Wenqui Wang, Daniel Zhang, Edward Zhang y Charlotte Zhang, Shiley Eye Institute, Instituto de Ingeniería en Medicina e Instituto de Medicina Genómica, UC San Diego; Rui Hou, Guangzhou KangRui biotecnología farmacéutica de la empresa; Xiaoke Hao, Cuarta Universidad Médica Militar; Y el Eye Gene Therapy Consortium.

Fuente: eurekalert