Una nueva investigación muestra que las partículas similares a virus pueden ayudar a transportar terapias CRISPR de vanguardia a células específicas.
En nuevo trabajo publicado hoy en Cell Reports, La fundadora de IGI, Jennifer Doudna, y el director de salud humana de IGI, Alex Marson, y sus equipos muestran cómo las partículas similares a virus pueden ofrecer herramientas de edición del genoma a células. En mayo, los coautores Jenny Hamilton y Connor Tsuchida hablaron con la escritora científica de IGI, Hope Henderson, sobre los hallazgos y lo que significan para el desarrollo de la próxima generación de CRISPR terapias
¿Cuál es la idea principal de tu artículo?
Jenny Se han creado increíbles opciones de tratamiento de enfermedades que se basan en CRISPR-Cas9 edición del genoma herramientas, pero todavía existe un gran desafío para poder ofrecer estas herramientas para que puedan funcionar de manera efectiva y segura como terapéutica. Algunas estrategias de entrega se basan en virus y algunas estrategias utilizan la liberación no viral. Lo que hacemos aquí es combinar las cosas que son realmente geniales sobre los virus y las cosas que son realmente geniales sobre las opciones no virales y reunirlas en algo llamado virus-como partícula.
¿Cuáles son los grandes desafíos en la entrega de CRISPR?
connor: Jenny y yo estamos más interesados en usar CRISPR específicamente en humanos como terapia. Uno de los grandes desafíos de la entrega es la especificidad: obtener la genoma,-herramientas de edición just a la celda en la que desea editar. Mantener las ediciones solo en las celdas donde se necesitan reduce el riesgo de fuera del objetivo efectos en tejidos u órganos no deseados. Las partículas parecidas a virus realmente tienen esa especificidad.
Jenny Una vez que las moléculas CRISPR-Cas9 están dentro de la celda correcta, también debe pensar en golpear la celda correcta. letra singular objetivo y no golpear otros sitios dentro del genoma. En este momento, el método principal para entregar herramientas CRISPR-Cas9 en el cuerpo requiere codificar las instrucciones para ellas en ADN, empaquetadas en un virus adenoasociado. Cuando eso ingresa a la célula, la célula usa las instrucciones de ADN para hacer que su editor y su un ARN guía continuamente. Será realmente bueno para hacer el cambio que desea, pero será mucho más probable que realice una edición fuera del objetivo solo porque los componentes de edición siempre están disponibles.
Connor y yo estamos realmente entusiasmados con este nuevo trabajo porque en lugar de entregar instrucciones genéticas para hacer Cas9 y la guía moléculas de ARN secuencia, en realidad estamos entregando la ya hecha proteína y guiar dentro de la partícula similar a un virus. Hace su trabajo y luego se elimina de la celda en un par de días. Otros han demostrado que el uso de complejos de ARN guía Cas9 minimiza las ediciones no deseadas fuera del objetivo. Debido a esto, creemos que podemos reducir la edición fuera del objetivo mediante el uso de partículas similares a virus, en comparación con una estrategia en la que continuamente se crean los componentes del editor.
¿Cuál es la diferencia entre un virus y una partícula similar a un virus?
connor: Lo importante de entender es que los virus tienen dos partes: la membrana externa, que se puede considerar como un caparazón, y la carga dentro de ese caparazón. El caparazón tiene componentes que ayudan al virus a entrar en tipos específicos de células; esa es la parte que estamos cooptando aquí. La carga dentro del virus es lo que tiene el genoma viral, hace que un virus se replique y potencialmente le cause daño. Nuestras partículas similares a virus carecen de las instrucciones necesarias para la replicación viral.
Usamos proteínas del VIH para hacer nuestras partículas similares a virus. El VIH es realmente bueno para penetrar en un tipo específico de célula inmunitaria llamada CD4. célula T. Estamos usando parte de su caparazón para entrar en esas células, pero solo el caparazón, nada de la carga viral. En nuestro caso, la carga que se entrega es Cas9 y no hay un genoma viral, por lo que nuestras partículas similares a virus no se replican dentro del cuerpo. Cuando mencionas el VIH, es comprensible que las personas se sientan un poco indecisas, pero no hay forma posible de contraer el VIH con este enfoque.
¿Qué haces con las partículas parecidas a virus en tu nueva investigación?
Jenny Esta es nuestra primera prueba de concepto de hacer partículas similares a virus que se parecen a uno u otro virus para aprovechar la capacidad natural de los virus para ingresar a tipos específicos de células. Como dijo Connor, creamos partículas que se parecen al VIH por fuera. El VIH ingresa a un tipo de célula inmunitaria conocida como células T auxiliares. Demostramos que en una población mixta de células inmunes, podríamos usar estas partículas similares a virus para editar específicamente las células T auxiliares y no editar los otros tipos de células inmunes.
Hicimos esto en un tubo de ensayo usando células inmunitarias humanas, pero no hay razón para pensar que sería diferente dentro del cuerpo. Nuestros próximos experimentos lo intentarán en ratones, con células inmunes que circulan en el sistema sanguíneo.
Una razón por la que esto es realmente emocionante e importante es que las células T se están utilizando como estrategia para combatir células cancerosas. Es posible que haya oído hablar de las células CAR-T. Con las terapias CAR-T, las células T se extraen del cuerpo y se reprograman con herramientas genómicas para que ataquen las células cancerosas. Es un proceso largo y costoso en este momento: extraer sangre, filtrar las células T, editarlas, volver a colocarlas. Creemos que nuestras partículas similares a virus podrían usarse para producir células CAR-T simplemente dando a un paciente un tratamiento con inyección o por vía intravenosa. Esto sería más rápido, económico y sencillo.
¿Podrían usarse otros tipos de partículas de tipo viral para introducir CRISPR en otros tipos de células?
connor: Sí definitivamente. Hay varios virus de origen natural que son realmente buenos para penetrar en tipos específicos de células. Por ejemplo, el virus de la rabia es muy bueno para infectar células neuronales. Entonces, si quisiéramos administrar una terapia CRISPR a las neuronas, podríamos usar algunas proteínas del caparazón del virus de la rabia para ingresar a esas células. También se han realizado muchas investigaciones utilizando anticuerpos u otras moléculas diseñadas que se unen a tipos específicos de células para indicar dónde se entregan las cosas. Potencialmente, cualquier tipo de célula en el cuerpo podría ser dirigido específicamente a través de estos enfoques.
