La técnica CRISPR de edición del genoma llega a los linfocitos T

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Edición del genoma. Imagen: Stephen Dixon y Feng Zhang  (http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/51426.php).

Edición del genoma. Imagen: Stephen Dixon y Feng Zhang (http://www.eurekalert.org/multimedia/pub/51426.php).

Investigadores de la Universidad de California San Francisco han desarrollado una estrategia para modificar el genoma de los linfocitos T mediante la conocida técnica CRISPR-Cas9. El nuevo método presenta un potencial muy grande para el desarrollo de aplicaciones terapéuticas y en el futuro podría utilizarse para el tratamiento del SIDA, diabetes o cáncer.

Desde el descubrimiento del sistema CRISPR como herramienta para editar genomas, se han dirigido intensos esfuerzos hacia su utilización con fines terapéuticos en humanos, bien para regular la expresión de genes específicos, bien para corregir errores responsables de causar enfermedades.

Además de constituir un elemento clave en la respuesta inmune celular e intervenir en numerosas enfermedades como el cáncer, la diabetes o el SIDA, los linfocitos T son células de fácil acceso que pueden ser extraídas de los pacientes, modificadas y vueltas a introducir en ellos para ejercer su acción terapéutica. Otra ventaja, es que cualquier modificación en el genoma de los linfocitos T de un individuo no será transmitida a la descendencia, lo que minimiza los posibles futuros efectos sobre la población, una de las principales preocupaciones surgidas durante la creciente controversia sobre la edición de los genomas en embriones humanos.

Sin embargo, hasta el momento, los linfocitos T se resistían a ser modificados mediante el sistema CRISPR: la eficiencia de la edición era limitada y no se había conseguido sustituir o insertar nucleótidos del ADN de forma específica. El sistema CRISPR está formado por varios componentes: una enzima nucleasa, Cas9, que corta el ADN, un ARN guía que marca la posición exacta donde debe cortar y un fragmento de ADN que actúa como molde para que al reparar la rotura se introduzcan los cambios deseados en el ADN. Usualmente, el método para introducir Cas9 en la célula a modificar es a través de la infección mediante virus atenuados que incluyen su secuencia de ADN o mediante vectores de ADN, de manera que es la propia célula la que tiene que producirla. En el nuevo trabajo, los investigadores introdujeron el complejo ribonucleoproteico, Cas9-ARN, por otro método, la electroporación, que consiste en aumentar la permeabilidad de la célula por medio de la aplicación de un campo eléctrico. Así, la célula a modificar no necesita producir los elementos del sistema, sino que le son administrados directamente.

Edición del genoma. Imagen: KC Roeye

Edición del genoma. Imagen: KC Roeye

De este modo el equipo de investigadores consiguió generar linfocitos T con niveles reducidos de CXCR4, receptor de quimiocinas que actúa como correceptor para la entrada del virus VIH, y linfocitos T en los que el gen CXCR4 había sido modificado de forma específica. Con el objetivo de confirmar que el método permitía modificar diversas regiones del genoma, los investigadores lo utilizaron también para editar el gen PDCD1. Este gen codifica para PD-1, un receptor que se encuentra en la superficie de los linfocitos T activados de forma crónica y que puede inhibir la actuación del sistema inmune contra las células tumorales.

Los investigadores indican que si bien la eficacia no es tan alta como en otros tipos celulares, éste método de edición del genoma es más seguro para su utilización en aplicaciones terapéuticas que otros métodos de integración del sistema CRISPR en las células, debido a que los componentes introducidos son degradados por la maquinaria celular y su presencia es temporal.

Antes de plantear la utilización de esta aproximación en pacientes deberá confirmarse que no se producen otros cambios no deseados en el genoma, además de optimizar los métodos de reintroducción de las células en los pacientes. No obstante los investigadores son positivos al respecto. “Realmente el camino hacia la introducción de linfocitos T en los pacientes está muy trillado,” indica Alexander Marson, director del trabajo. “Hay compañías que ya lo están haciendo, así como resolviendo los aspectos de seguridad, por lo que existe una infraestructura clínica en crecimiento que podríamos utilizar conforme resolvemos los detalles de la edición del genoma”. El investigador confía en que los linfocitos T editados mediante CRISPR se utilizarán en pacientes e indica que sería un error no pensar en los pasos que hacen falta para llegar a ese momento de forma segura y efectiva.

Por último, los resultados obtenidos apuntan a la posibilidad no sólo de obtener linfocitos T con utilidad clínica sino también a poder obtener líneas de linfocitos T modificadas con las que estudiar la regulación de su función de forma precisa.

Referencia: Schumann K, et al. Generation of knock-in primary human T cells using Cas9 ribonucleoproteins. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Jul 27. pii: 201512503.

Fuente: http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-07/uoc–ica072315.php

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