Nuevo método de ensamblaje principal permite reparar genes completos en un solo paso

Un nuevo método de ingeniería genómica llamado ensamblaje principal permite ahora a los investigadores insertar fragmentos largos de ADN en ubicaciones precisas y programables dentro de células humanas vivas, un avance que podría abrir la puerta a terapias génicas universales aplicables a muchos pacientes. La técnica fue descrita en un artículo publicado el miércoles en Nature.phys+1

De pequeñas ediciones a la reparación de genes completos

El ensamblaje principal se basa en la técnica anterior de edición principal, que permite pequeñas inserciones, deleciones e intercambios de bases, pero que tiene dificultades con cambios genéticos mayores. El nuevo método utiliza la síntesis de doble solapa dirigida por CRISPR para escribir nuevas solapas de ADN en ubicaciones genómicas específicas. Esas solapas actúan como anclajes que se sujetan a fragmentos de ADN con extremos coincidentes, permitiendo que una o más piezas del tamaño de un gen se integren permanentemente en el genoma.news-medical+1

A diferencia de la reparación dirigida por homología, el ensamblaje principal funciona tanto en células que se dividen como en las que no, y no depende de roturas de doble cadena del ADN ni de donantes de doble cadena, los cuales pueden ser tóxicos y causar estrés celular no deseado. El equipo demostró la versatilidad del método realizando recodificación de exones dirigida, integración de transgenes y reordenamientos a escala de megabases en loci terapéuticamente relevantes en células humanas primarias.genengnews+2

Reducción de los riesgos fuera de objetivo

"Al utilizar la edición principal para escribir una solapa por cadena del genoma, el método controla exactamente dónde comienza y termina el reemplazo de ADN", afirmó Daniel Bauer, MD, PhD, director del Programa de Terapia Génica del Boston Children's Hospital y coautor principal del artículo. "Debido a que el método se basa en la edición principal, es mucho menos probable que cause efectos fuera de objetivo en comparación con otros métodos de edición genética".phys+1

Dado que muchas enfermedades genéticas involucran cientos de mutaciones diferentes, las estrategias actuales de edición genética a menudo requieren ediciones individualizadas para cada paciente. El ensamblaje principal podría, en cambio, corregir el ADN con un enfoque único capaz de arreglar casi cualquier mutación en un gen determinado.phys

Hacia la aplicación clínica

El equipo de investigación trabaja ahora para mejorar la entrega de los componentes del ensamblaje principal a células relevantes para enfermedades in vivo. "Estamos trabajando para mejorar la entrega de los componentes del ensamblaje principal a células humanas relevantes para enfermedades in vivo, como las células madre hematopoyéticas para terapias de trastornos sanguíneos", dijo Bauer. "También estamos explorando una serie de aplicaciones del ensamblaje principal para administrar cargas genéticas como terapias agnósticas a la mutación para restaurar el control génico en enfermedades humanas hereditarias devastadoras con necesidades clínicas no cubiertas".news-medical+1

El nuevo artículo llega junto con otros estudios separados sobre ensamblaje principal publicados a principios de este año en Nature y Nature Biotechnology, que demostraron enfoques relacionados para la inserción de ADN grande utilizando solapas superpuestas y donantes de ADN lineal. En conjunto, estos avances marcan una rápida expansión en la caja de herramientas de edición genómica, acercando al campo a terapias que podrían tratar amplias clases de enfermedades genéticas en lugar de requerir soluciones a medida para cada paciente.nature+1