EDITOR DE BASES
La edición genética logra corregir mutaciones mitocondriales dañinas en células humanas
Científicos de Países Bajos han modificado con precisión el ADN de estos orgánulos mediante el editor de bases DdCBE diseñado para actuar directamente en su interior. Las mutaciones en el ADN mitocondrial pueden provocar una amplia variedad de enfermedades hereditarias maternas, cáncer y afecciones relacionadas con el envejecimiento.
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En un avance hacia el tratamiento de enfermedades mitocondriales, investigadores de los Países Bajos han logrado editar con éxito mutaciones dañinas en el ADN mitocondrial utilizando una herramienta genética conocida como editor de bases. Los resultados, publicados en PLOS Biology, ofrecen una nueva esperanza para personas con enfermedades genéticas poco frecuentes.
El editor de bases permite cambiar una sola letra del código genético sin cortar el ADN y es aplicable al ADN mitocondrial.
Las mitocondrias, a menudo llamadas las centrales energéticas de la célula, poseen su propio conjunto reducido de ADN. Las mutaciones en este ADN mitocondrial pueden provocar una amplia variedad de enfermedades hereditarias maternas, cáncer y afecciones relacionadas con el envejecimiento. Aunque el desarrollo de la tecnología CRISPR ha brindado nuevas formas de corregir mutaciones en el ADN nuclear, este sistema no puede atravesar eficazmente la membrana mitocondrial para alcanzar el ADN mitocondrial.
En este nuevo estudio, los investigadores emplearon un editor de bases conocido como DdCBE (editor de bases de citosina derivado de la toxina desaminasa de ADN bicatenario A), una herramienta capaz de cambiar una sola letra del código genético sin cortar el ADN y aplicable al ADN mitocondrial.
Uso clínico
El equipo demostró que podía generar y corregir eficazmente mutaciones mitocondriales en distintos tipos celulares asociados a enfermedades, en condiciones de laboratorio. Primero, modificaron células hepáticas para que portaran una mutación mitocondrial que afecta la producción de energía. Después, corrigieron otra mutación en células cutáneas obtenidas de un paciente con el síndrome mitocondrial similar a Gitelman, restaurando indicadores clave de una función mitocondrial saludable.
Para acercar esta terapia a un uso clínico, los investigadores también evaluaron la eficacia de administrar los editores mitocondriales de bases en forma de ARN mensajero, en lugar de ADN. y encapsulados en nanopartículas lipídicas. Comprobaron que estos métodos son más eficientes y menos tóxicos para las células que técnicas anteriores, como los plásmidos de ADN. De forma relevante, las ediciones fueron altamente específicas, con cambios mínimos fuera del objetivo en el ADN nuclear y múltiples correcciones en el ADN mitocondrial.
Medicina mitocondrial
"El potencial de la edición mitocondrial de bases en el modelado de enfermedades y futuras intervenciones terapéuticas la convierte en una vía prometedora para la investigación y el desarrollo de la medicina mitocondrial", afirman los autores.
Los autores destacan que "las personas con mutaciones mitocondriales no se han podido beneficiar de la revolución CRISPR, pero recientemente se ha desarrollado una tecnología con la que por fin podemos reparar estos daños".
En este trabajo se ha usado tecnología en organoides hepáticos humanos para generar un modelo de enfermedad mitocondrial. "Empleamos una técnica de calidad clínica para reparar una mutación en el ADN mitocondrial de células derivadas de pacientes", concluyen.
Referencia:
Joore IP, Shehata S, Muffels I, Castro-Alpízar J, Jiménez-Curiel E, Nagyova E, et al. Correction of pathogenic mitochondrial DNA in patient-derived disease models using mitochondrial base editors. PLOS Biology
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