Durante experimentos en ratones, el sistema ayudó a corregir exitosamente una mutación de base única en el genoma de células cerebrales
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Científicos de la Universidad de Fudan y de la Facultad de Medicina de la Universidad Jiao Tong de Shanghái (China) desarrollaron un novedoso sistema editor de bases del ADN para cambiar los pares de bases C-G a T-A. Con este sistema corrigieron exitosamente una mutación de base única, en el genoma de células cerebrales de ratones, relacionada con un trastorno del espectro autista (TEA). El trabajo, publicado este lunes en Nature Neuroscience, representa un paradigma de edición de genes ‘in vivo’.
Los expertos afirman que el TEA es un trastorno del desarrollo neurológico altamente hereditario caracterizado por déficits en la interacción social y comportamientos estereotipados. Los investigadores del estudio lograron un hito al reducir o revertir los cambios de comportamiento asociados al TEA. Estos hallazgos ofrecen posibles opciones de tratamiento para personas con trastornos genéticos del neurodesarrollo.
La herramienta AeCBE
Los investigadores desarrollaron un sistema editor de bases de citosina integradas en un polipéptido catalítico con una enzima editora de ARN mensajero (AeCBE, por sus siglas en inglés). Este sistema de edición específica de una simple base nitrogenada en el ADN se diferencia del sistema de ‘tijeras moleculares’ CRISPR-Cas9, que editan bases en ambas hebras de ADN, un proceso que reduce la precisión de la edición.
También se diferencia de la herramienta CyDENT, recientemente desarrollada en China, que edita selectivamente una hebra de ADN a la vez, lo que la dota de mayor precisión y podría permitir una investigación más controlable y eficiente de estos genomas celulares. Dado que los editores base del tipo AeCBE solo editan regiones de C a T y de G a A, estos serían de gran ayuda en la creación de herramientas genéticas para tratar trastornos genéticos.
Terapia para revertir el trastorno del espectro autista
Los científicos demostraron la eficacia del nuevo tratamiento dirigiendo el sistema AeCBE a una mutación del gen MEF2C asociada al TEA en ratones. La mutación en cuestión es una conversión de timina a citosina en el gen MEF2C que resulta en un cambio de aminoácido de lisina a prolina en la proteína resultante, que hace que ratones machos tengan una expresión reducida de proteínas en el cerebro y muestren TEA.
Primero obtuvieron ratones machos mutados que exhibieron hiperactividad, comportamiento repetitivo y anomalías sociales. Luego programaron AeCBE para editar los pares de bases CG mutadas de MEF2C en el cerebro del ratón. Para esto inyectaron por vía intravenosa el virus adenoasociado que cargaba el sistema AeCBE programado.
Este vector viral, que cruza la barrera hematoencefálica, se dirigió a zonas específicas del cerebro donde se expresa abundantemente el gen MEF2C de ratones adultos (como la corteza, el hipocampo y la amígdala) y los investigadores editaron a los genes mutados. Este tratamiento restauró con éxito los niveles de proteína Mef2c en varias regiones del cerebro y revirtió las anomalías de comportamiento en los ratones mutantes.