La inactivación de múltiples retrovirus endógenos en el genoma del cerdo abre el camino hacia los trasplantes de cerdo a humano

Amparo Tolosa, Genética Médica News

 

Un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard ha conseguido modificar de forma precisa 62 regiones específicas del genoma del cerdo, el mayor número de ediciones genéticas llevadas a cabo sobre el genoma de un organismo, de forma simultánea, hasta la fecha. Las modificaciones, llevadas a cabo utilizando el potente sistema de edición CRISPR-Cas9, estaban destinadas a inactivar retrovirus endógenos del genoma del cerdo y evitar los riesgos que podría tener su transmisión a humanos en el caso de un trasplante de cerdo a humano.

El genoma del cerdo contiene retrovirus endógenos que podrían potencialmente activarse en humanos si estos son trasplantados con un órgano del cerdo.

El genoma del cerdo contiene retrovirus endógenos que podrían potencialmente activarse en humanos si estos son trasplantados con un órgano del cerdo.

Una de las principales limitaciones de los sistemas clínicos de trasplantes de órganos es que la demanda, los órganos dañados que necesitan ser reemplazados, es mucho mayor que la oferta. Esto ha llevado a plantear alternativas, como por ejemplo, los xenotrasplantes o trasplantes de órganos de una especie a otra (en este caso, la humana). Uno de los candidatos más prometedores es el cerdo, debido a la similitud de tamaño y fisiología respecto a la especie humana. Sin embargo, la presencia de retrovirus endógenos en el genoma del cerdo (también llamados PERVs por sus siglas en inglés) supone una preocupación, debido al riesgo a que estos virus latentes se transmitan y activen en humanos tras un trasplante.

Los investigadores, dirigidos por George Church, identificaron todos los retrovirus endógenos presentes en el genoma de una línea celular porcina y diseñaron los componentes del sistema CRISPR-Cas 9 para inactivar uno de los genes que los hacen activos. De este modo alteraron las 62 copias de retrovirus endógenos del genoma de las células, consiguiendo una reducción en más de 1.000 veces de su transmisión a células humanas in vitro.

Tecnología CRISPR. Imagen: Ernesto del Aguiila, National Human Genome Research Institute (www.genome.gov).

Tecnología CRISPR. Imagen: Ernesto del Aguiila, National Human Genome Research Institute (www.genome.gov).

La transmisión de los PERVs desde el genoma porcino a humanos no se demostrado in vivo. No obstante, se considera un riesgo a evitar. Los resultados del trabajo abren el camino hacia la generación de órganos porcinos más seguros para su utilización en trasplantes. “Los PERVs y la falta de capacidad para eliminarlos del ADN del cerdo han supuesto un fallo crítico en lo que había sido un escenario prometedor para los xenotrasplantes,” indica Church. Los investigadores confían en poder desarrollar una línea de cerdos con los retrovirus endógenos inactivados.

“Los riñones de cerdo pueden funcionar experimentalmente durante meses en monos babuinos, pero la preocupación por los riesgos potenciales de los PERVs ha supuesto un problema para el campo de los xenotrasplantes durante muchos años,” manifiesta David H. Sachs, director de los laboratorios TBRC en el Massachusetts General Hospital y profesor en el Centro de Inmunología Traslacional de la Universidad de Columbia. “Si Church y su equipo son capaces de producir cerdos a partir de embriones diseñados genéticamente mediante CRISPR-Cas9 para carecer de PERVs, eliminarían una importante preocupación a nivel de seguridad a la que se enfrenta este campo.”

Además del importante avance que supondría la generación de cerdos libres de retrovirus endógenos para obtener órganos con los que potencialmente llevar a cabo xenotrasplantes en humanos, el trabajo muestra la gran capacidad y potencial de los sistemas de edición actuales para modificar de forma simultánea múltiples posiciones del genoma. Potencial que no deja de sorprender y ofrecer nuevas aplicaciones en medicina y biotecnología.

Referencia: Yang L, et al. Genome-wide inactivation of porcine endogenous retroviruses (PERVs). Science. 2015 Oct 11. pii: aad1191.

Fuente: https://hms.harvard.edu/news/transplanting-pig-human

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