Gli scienziati usano CRISPR per il trattamento di genetica del fegato malattie neonatali e topi adulti

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L’ultimo numero della rivista Nature Medicine dispone di due studi su animali, che mostra i progressi fatti verso il raggiungimento del santo graal del gene editing: la capacità di prevenire o curare le malattie che sono causate da mutazioni del gene. In entrambi i casi, i ricercatori hanno usato le versioni modificate di CRISPR-Cas9, il più comunemente usato gene-sistema di editing.

Il primo studio, presso l’Università della Pennsylvania, i risultati da una prova di CRISPR nel trattamento di questa rara malattia epatica ereditaria tyrosinemia di tipo 1 (HT1) in modelli murini. Le persone con la malattia può essere trattata con un farmaco chiamato nitisinone e una dieta rigorosa, ma se il progresso, non può sviluppare insufficienza epatica o cancro.

Penn squadra prenatale gene editing in modelli murini di HT1 per migliorare la funzione epatica, in sostanza per alleviare gli effetti della mutazione letale. Essi hanno riferito che i topi trattati esposto migliorato la funzione del fegato e sono più sani rispetto ai topi che hanno ricevuto il nitisinone.

Piuttosto che usare CRISPR-Cas9, completamente fette di DNA, hanno impiegato un sistema chiamato base editor di 3 (AE3), che ha effettuato un enzima in una posizione specifica nel DNA delle cellule del fegato. Volevano dimostrare che AE3 può aggirare un problema comune con CRISPR-Cas9, che dopo il DNA viene tagliato, il processo di riparazione può provocare errori genetici.

L’enzima modificato una sequenza genetica per produrre gli effetti terapeutici fetale topi. Dopo la nascita, i topi effettuati stabile quantità di AE3-a cura cellule del fegato per tre mesi, i ricercatori hanno segnalato.

“Abbiamo anche intenzione di utilizzare la stessa base tecnica di editing non solo per disturbare una mutazione effetti, ma direttamente per correggere la mutazione,” ha detto il co-autore Kiran Musunuru, M. D., Ph. D., professore associato di medicina presso la Penn, in una dichiarazione.

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In un altro studio, i ricercatori dell’ETH di Zurigo, in Svizzera, mirate la malattia di fenilchetonuria, una malattia metabolica che richiede una dieta speciale di controllo, simile a HT1. La malattia è causata da una ereditato la mutazione nel gene responsabile della produzione di fegato enzima fenilalanina idrossilasi. Senza l’enzima, il corpo non può metabolizzare la fenilalanina, risultante in una varietà di sintomi, tra cui la dermatite atopica, convulsioni e ritardi cognitivi.

La squadra ha preso CRISPR-Cas9 e ha aggiunto un enzima chiamato citidina deaminasi. L’enzima convertito il DNA coppia di base che causa la fenilchetonuria in una sana coppia di base, secondo una dichiarazione. Fino al 60% di tutte le copie del gene mutato che sono stati corretti nel fegato di topi adulti. Come risultato, i livelli di fenilalanina è sceso a normale, i ricercatori hanno segnalato. Gli animali non presentavano sintomi della malattia, hanno aggiunto.

“L’uso di un editor di base è la chiave del nostro successo”, ha detto l’autore principale dello studio, Lukas Villiger, dottorando al POLITECNICO federale di Zurigo, nell’istruzione. La tecnica di base per l’editing è stato sviluppato presso il Massachusetts Institute of Technology, ha spiegato, ma la sua squadra ha dovuto “armeggiare” con esso per farlo funzionare in fenilchetonuria, ha detto nella dichiarazione.

Mentre i due studi forniscono la prova di concetto per l’utilizzo modificato CRISPR per correggere ereditato mutazioni che causano malattie, sia a gruppi di ricerca riconosce più il lavoro dovrà essere fatto prima di loro gene-tecniche di editing può essere provato nel suo popolo.

Penn squadra vettori adenovirus a consegnare CRISPR e AE3, ma gli scienziati stanno attualmente cercando in alternativa ai metodi di consegna, come nanoparticelle lipidiche, che, nella speranza di ridurre il rischio di indesiderate risposte immunitarie. L’ETH di squadra è la pianificazione di un follow-up studio degli animali per verificare che la loro base-sistema di editing non aumentare il rischio di introdurre fuori bersaglio mutazioni che potrebbero causare involontaria effetti come il cancro. I ricercatori Svizzeri sono anche gli studi di progettazione in modelli animali più grandi, come i maiali, che hanno fegato che sono più simili nella struttura fegato umano rispetto a quelli dei topi.