Encontrar y corregir inmunodeficiencias con CRISPR
Como médico científico, David Nguyen atiende periódicamente a pacientes con trastornos inmunitarios en busca de respuestas. A veces hay un claro por qué: una genética crianza de organismos con mutación deseada Se sabe que causa inmunodeficiencia. Pero a veces la secuenciación de un paciente letra singular Arroja resultados inesperados: mutaciones desconocidas en genes conocidos o mutaciones en genes poco conocidos. En estos casos, resulta extremadamente difícil diagnosticar o tratar al paciente.
“Mi esperanza es que mi laboratorio se convierte en el nexo para obtener un diagnóstico genético definitivo de una enfermedad de inmunodeficiencia y luego corregir esa mutación utilizando edición del genoma”, dice Nguyen. "El IGI es el lugar adecuado para hacer esto porque contamos con expertos en llevar la tecnología desde el banco hasta la cabecera".
Nguyen ha estado fascinado durante mucho tiempo por la inmunología y su potencial para impactar la vida de los pacientes.
"La Las primeras aplicaciones exitosas de la terapia génica fueron en inmunodeficiencias.”, dice Nguyen. “Las células inmunes son fácilmente accesibles a través de la sangre para gen edición, por lo que es una buena intersección entre las necesidades del paciente y la practicidad”.
Nguyen completó un doctorado. en ingeniería médica en el MIT antes de asistir a la escuela de medicina en Stanford. Como estudiante de posgrado, se centró en el uso de nanopartículas para llegar a las células inmunitarias. Como médico residente y becario, se centró en enfermedades infecciosas y realizó investigaciones en el laboratorio del Director de Salud Humana del IGI, alex marson, utilizando herramientas basadas en CRISPR para editar células inmunes.
En su propio laboratorio como parte del IGI. Centro de Genómica Traslacional (CTG), Nguyen está aplicando este conocimiento para crear nuevas formas de diagnosticar y tratar las inmunodeficiencias genéticas, también conocidas como inmunodeficiencias primarias. Al utilizar células inmunitarias humanas sobrantes de donaciones de sangre, Nguyen puede utilizar edición del para recrear la mutación genética no caracterizada de un paciente. Utilizando estas células en lugar de las células de laboratorio más utilizadas (SCD por sus siglas en inglés), líneas, como la ahora famosa células HeLa, brinda información más precisa y procesable.
El uso de estas células me permite la flexibilidad de estudiar cosas en una diversidad de orígenes genéticos. A nivel individual, podemos comparar la edad, el sexo y el origen étnico de un paciente para tener los antecedentes genéticos adecuados para estudiar su mutación y determinar si es lo que está causando su enfermedad o si podría deberse a una mutación o factor ambiental diferente. No puedes arreglar lo que no sabes que está roto.
Nguyen también está entusiasmado con las posibilidades únicas de usar CRISPR en comparación con los más antiguos. terapias de genes métodos para tratar estos trastornos.
“En la terapia génica clásica, se utiliza un virus insertar una copia adicional de un gen roto. Eso funcionará para hacer un proteína, pero no está bien regulado. Solo funciona cuando es útil producir proteína constantemente, pero la biología suele ser más compleja. La promesa de la terapia de edición genética es que realmente puede solucionar el problema en lugar de simplemente intentar allanarlo”, dice Nguyen. “Una vez que descubras cómo realizar la edición genética de un gen en el sistema inmunológico células madre, no es muy difícil hacerlo con cualquier otro gen. Estamos trabajando en la creación de tratamientos basados en CRISPR como plataforma tecnológica”.
A terapia de plataforma Se refiere a un tipo de tecnología en la que solo es necesario cambiar una parte para cambiarla y utilizarla para una nueva aplicación. Para CRISPR, esto significa crear un enfoque de administración de medicamentos en el que lo único que cambiaría al usarlo para tratar diferentes mutaciones es el breve y fácil de hacer. moléculas de ARN molécula que posiciona las enzimas CRISPR dentro de la genoma,.
"En última instancia, queremos ofrecer una cura CRISPR", dice Nguyen. “Y el CTG es un gran lugar para desarrollar esto porque tenemos muchas experiencias diferentes. Fyodor Urnov es un experto en llevar algo del laboratorio a un ensayo clínico. Petros Giannikopoulos “Estamos estudiando los resultados de la edición y los efectos no deseados. Y lo hacemos en estrecha colaboración con la UCSF, donde tenemos expertos mundiales en terapia celular. Trabajar en el aspecto de la terapia celular no sería posible en la mayoría de los otros lugares del mundo. Y la financiación para hacerlo no existe en la mayoría de los lugares”.
El CTG es el centro del IGI para traducir la investigación en diagnósticos y curas biomédicas. Los investigadores del CTG están unidos por el interés en crear plataformas y otras tecnologías escalables para permitir un acceso más amplio a los conocimientos genómicos y acelerar el desarrollo de terapias. Además de abordar las inmunodeficiencias genéticas y la autoinmunidad, los investigadores del CTG están creando terapias novedosas para la anemia de células falciformes, la fibrosis quística y las enfermedades neurológicas, así como ensayos clínicos para enfermedades genéticas raras.
By
Hope Henderson
