Los investigadores descubrieron que el uso de esferas de oro microscópicas para administrar el mecanismo de edición del gen CRISPR a las células madre de la sangre resultó ser más eficiente que el uso tradicional de un virus desactivado como mecanismo de transporte.
Este hallazgo puede llevar a terapias genéticas para el VIH y trastornos sanguíneos hereditarios que son menos costosos y más accesibles para las personas necesitadas en todo el mundo.
"A medida que las terapias genéticas se abren camino a través de los ensayos clínicos y están disponibles para los pacientes, necesitamos un enfoque más práctico", dijo la autora principal del nuevo estudio, Jennifer Adair, PhD, miembro asistente de la División de Investigación Clínica en el Centro de Investigación del Cáncer Fred Hutchinson. en Seattle.
"Quería encontrar algo más simple, algo que entregaría de forma pasiva la edición de genes a las células madre de la sangre".
Para que las células acepten las herramientas de edición de genes CRISPR, los investigadores deben administrar una pequeña descarga eléctrica.
Esto puede dañar las células e incluso matarlos.
Además, cuando un tratamiento experimental requiere la edición precisa de los genes de una célula, esto requiere la ingeniería de moléculas adicionales para entregar adecuadamente las herramientas de edición, una carga adicional que aumenta el tiempo y el costo total necesario para completar dicho esfuerzo.
Al publicar sus hallazgos en Nature Materials, Adair y sus colegas determinaron que el tamaño óptimo de su esfera de oro era de 19 nanómetros de diámetro, aproximadamente una mil millonésima parte del tamaño de un grano de sal de mesa.
Empacaron en estas partículas de oro una gran cantidad de herramientas de edición de genes, que incluyen CRISPR más una de las dos proteínas que actúan como tijeras que cortan el genoma celular, Cas12a o la proteína Cas9 más comúnmente utilizada.
Luego, los científicos aislaron las células madre de la sangre, esas células que dan origen a toda la sangre y las células inmunitarias.
En experimentos de laboratorio, encontraron que las células tardaron solo seis horas en absorber las nanopartículas de oro completamente cargadas, sin la necesidad de una descarga eléctrica.
La edición del gen se produjo evidentemente dentro de las células dentro de las 24 a 48 horas. Cas12a demostró ser mejor que Cas9 en la entrega de ediciones muy precisas a las celdas.
Luego, los investigadores inyectaron las células madre editadas en modelos de ratones, y descubrieron que el efecto de edición del gen llegó a su máximo ocho semanas después.
Las células editadas permanecieron en los ratones 22 semanas después de la inyección. También se editaron células en la médula ósea, el bazo y el timo de los animales.
Este hallazgo es una indicación de que quizás no sea necesario un nuevo tratamiento con más celdas editadas.
Se requiere investigación adicional para aumentar el nivel de edición de genes que se observa en las células.
En este estudio actual, aproximadamente del 10% al 20% de las células madre recibieron con éxito las modificaciones de sus genes.
El objetivo es lograr una tasa de edición celular del 50% o más para que las terapias genéticas para el VIH o los trastornos sanguíneos hereditarios tengan una buena probabilidad de éxito.
Website EurekAlert!:
https://www.eurekalert.org/
Website Nature Materials:
https://www.nature.com/nmat
