Un estudio es prometedor para el tratamiento de enfermedades genéticas en un mamífero durante el desarrollo fetal en los primeros tres meses de embarazo.
Un trastorno genético es una afección o enfermedad causada por cambios anormales o mutaciones en el ADN de una persona. Nuestro ADN proporciona el código necesario para la síntesis de proteínas, las cuales realizan la mayoría de las funciones de nuestro organismo. Si una sección de nuestro ADN se altera, la proteína asociada a ella deja de cumplir su función normal. Dependiendo de dónde se produzca este cambio, puede tener un efecto mínimo o nulo, o bien alterar las células de tal manera que derive en un trastorno o enfermedad genética . Dichos cambios son causados por errores en la replicación (duplicación) del ADN durante el crecimiento, factores ambientales, el estilo de vida, el tabaquismo y la exposición a la radiación. Estos trastornos se transmiten a la descendencia y comienzan a manifestarse durante el desarrollo fetal, por lo que se denominan "defectos congénitos".
Los defectos congénitos pueden ser leves o extremadamente graves y afectar la apariencia, la función de un órgano y algún aspecto del desarrollo físico o mental. Millones de niños nacen cada año con afecciones genéticas graves . Estos defectos pueden detectarse durante el embarazo, ya que se hacen evidentes durante los primeros tres meses, cuando los órganos aún se están formando. Existe una técnica llamada amniocentesis para detectar anomalías genéticas en el feto mediante el análisis del líquido amniótico extraído del útero. Sin embargo, incluso con la amniocentesis, no es posible tratarlos, ya que no hay opciones para corregirlos antes del nacimiento. Algunos defectos son inofensivos y no requieren intervención, pero otros pueden ser graves y requerir tratamiento a largo plazo o incluso ser fatales para el bebé. Algunos defectos pueden corregirse poco después del nacimiento, por ejemplo, en una semana, pero en la mayoría de los casos es demasiado tarde para el tratamiento.
Curar una afección genética en un bebé nonato
Por primera vez, la revolucionaria técnica de edición genética se ha utilizado para curar un trastorno genético en ratones durante el desarrollo fetal en el útero, según un estudio realizado por investigadores de la Universidad Carnegie Mellon y la Universidad de Yale. Se sabe que durante el desarrollo embrionario temprano (durante los primeros tres meses de embarazo) existen numerosas células madre (un tipo de célula indiferenciada que puede convertirse en cualquier tipo de célula al madurar) que se dividen rápidamente. Este es el momento crucial en el que una mutación genética , si se corrige, reduciría su impacto en el desarrollo embrionario-fetal. Incluso existe la posibilidad de curar una afección genética grave y que el bebé nazca sin defectos congénitos no deseados.
En este estudio publicado en Nature Communications, los investigadores utilizaron una técnica de edición genética basada en ácidos nucleicos peptídicos. Esta técnica ya se había empleado para tratar la beta talasemia, un trastorno sanguíneo genético en el que la hemoglobina (HB) producida en la sangre se reduce considerablemente, lo que afecta al suministro normal de oxígeno a diversas partes del cuerpo y provoca graves consecuencias. En esta técnica, se crearon moléculas sintéticas únicas llamadas ácidos nucleicos peptídicos (ANP) (compuestas por una combinación de una estructura proteica sintética con ADN y ARN). Posteriormente, se utilizó una nanopartícula para transportar estas moléculas de ANP, junto con ADN donante sano, hasta la ubicación de la mutación genética . El complejo de ANP y ADN identifica la mutación específica en un sitio determinado; la molécula de ANP se une a la doble hélice del ADN mutado o defectuoso y la desenrolla. Finalmente, el ADN donante se une al ADN mutado y activa un mecanismo para corregir el error genético. La principal relevancia de este estudio radica en que se realizó en un feto. Por ello, los investigadores emplearon un método similar a la amniocentesis, en el que insertaron el complejo PNA en el saco amniótico (líquido amniótico) de ratonas preñadas cuyos fetos portaban la mutación genética causante de la beta talasemia. Tras una única inyección de PNA, se corrigió el 6 % de las mutaciones. Estas ratonas mostraron una mejoría en los síntomas de la enfermedad, es decir, sus niveles de hemoglobina se normalizaron, lo que podría interpretarse como una curación. Además, presentaron una mayor tasa de supervivencia. Si bien esta inyección tuvo un alcance muy limitado, los investigadores confían en que se puedan alcanzar tasas de éxito aún mayores si se administran inyecciones repetidas.
El estudio es relevante porque no se observaron objetivos fuera de los objetivos y solo se corrigió el ADN deseado. Aunque las técnicas de edición de genes como CRISPR / Cas9 son más fáciles de usar con fines de investigación, sigue siendo controvertida porque corta el ADN y lleva a cabo errores fuera del sitio, ya que también dañan un ADN normal fuera del objetivo. Debido a esta limitación, no son ideales para diseñar terapias. Teniendo en cuenta este factor, el método que se muestra en el estudio actual solo se une al ADN objetivo y lo repara y muestra ningún error externo. Esta cualidad específica la hace ideal para la terapéutica. Un método de este tipo en su diseño actual también podría usarse para "curar" otras afecciones en el futuro.
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Fuentes)
Ricciardi AS et al. 2018. Administración intrauterina de nanopartículas para la edición genómica específica del sitio. Nature Communications . https://doi.org/10.1038/s41467-018-04894-2
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