Usando trucos de virus para entrar en las células
En los últimos 12 años hemos presenciado un rápido desarrollo de edición del como herramienta de edición del genoma y reactivo terapéutico que puede curar la anemia falciforme (SCD por sus siglas en inglés), La enfermedad se está probando en decenas de otros ensayos clínicos. A pesar de este progreso, todavía existen desafíos para aprovechar todo el potencial de CRISPR. El mayor desafío es la distribución: hacer llegar los componentes de edición genómica de CRISPR a las células y tejidos adecuados (y asegurarse de que no lleguen a donde no son necesarios).
En un Nuevo artículo publicado en PNASJennifer Doudna y los investigadores de su laboratorio colaboraron con Randy Scheckman, otro profesor de la UC Berkeley y también Premio Nobel, para desarrollar un posible sistema de administración de CRISPR llamado vehículos de administración envueltos (EDV, por sus siglas en inglés), que el laboratorio de Doudna ha estado desarrollando durante varios años. La investigadora del IGI Eva Nogales también colaboró en la investigación.
La mayoría de las veces, la administración de CRISPR y otros medicamentos genómicos a las células de los pacientes se realiza mediante vectores virales. Los virus se basan en una serie de trucos para entrar en las células, donde suelen causar una infección. Los vectores virales son virus a los que se les han quitado los colmillos para que no provoquen la infección, pero que aún pueden entrar en las células. Aunque son una herramienta crucial, conllevan algunos riesgos. El mayor riesgo es que el virus no pueda entrar en las células. virus desencadenará una reacción inmunitaria en los pacientes. Aunque los pacientes son examinados previamente, en ocasiones pueden producirse reacciones graves e incluso la muerte.
La Primera generación de vehículos eléctricos, desarrollado por los investigadores del laboratorio Doudna Jenny Hamilton y Connor Tsuchida, aprovechó la capacidad natural de los virus para colarse en las células, utilizando ingeniería genética para lograr que las partículas empaquetaran el CRISPR. enzima Cas9 En el interior, las EDV pueden ingresar a las células y entregar los componentes CRISPR. Y pueden Diseñados para tener proteínas o anticuerpos específicos en sus superficies., que los dirige a tipos de células específicos.
“Jenny y Connor hicieron un trabajo maravilloso que demuestra lo poderosos que son estos sistemas para transportar editores a la célula basándose en la maquinaria viral nativa”, dice el coautor principal Wayne Ngo. “En este artículo, queríamos comprender mejor cómo funcionan los EDV a nivel molecular y usar ese conocimiento para mejorarlos”.
En el nuevo artículo, Ngo, junto con el equipo de laboratorio de Doudna y sus colaboradores, utilizaron una variedad de técnicas de biología molecular y estructural para comprender exactamente qué proteínas virales son cruciales para ingresar a la célula y al núcleo de la célula, donde letra singular se almacena. Con una mejor comprensión del papel de cada uno proteína, pudieron diseñar EDV mínimos: son EDV donde se eliminan muchas de las proteínas virales, dejando solo las que son cruciales para entregar los componentes CRISPR a las células.
Sus datos muestran que los EDV mínimos han mejorado la edición. Eficiencia en relación con las EDV de la generación anterior. Otra ventaja de las EDV mínimas es que, al tener menos componentes, son más fáciles y baratas de fabricar. El equipo ahora está probando si la reducción del número de proteínas virales también reducirá el riesgo de respuestas inmunitarias dañinas.
El objetivo final de este trabajo es crear terapias que puedan utilizarse para editar directamente las células dentro de los cuerpos de los pacientes. La mayoría de las terapias genómicas actuales, como Casgevy para la anemia falciforme o la inmunoterapia CAR-T para el cáncer, funcionan extrayendo las células de un paciente de su cuerpo, editándolas en un laboratorio y luego volviéndolas a introducir. Pero las EDV mínimas tienen el potencial de utilizarse directamente en los pacientes.
“Estamos muy entusiasmados con la posibilidad de crear terapias de edición genómica simplemente administrando a los pacientes un tratamiento intravenoso”, afirma Ngo.
Actualmente, el equipo está colaborando con varios laboratorios de la UCSF para crear tratamientos de edición genómica in vivo. ¡Estén atentos!
By
Hope Henderson
