Investigadores estudian una posible solución para el síndrome de Down mediante edición genética avanzada
Han desarrollado una versión modificada de la herramienta de edición genética CRISPR, que podría tener el potencial de «silenciar» el cromosoma adicional que causa el síndrome de Down.
Investigadores norteamericanos han desarrollado una versión modificada de la herramienta de edición genética CRISPR que, según los primeros experimentos de laboratorio, podría tener el potencial de «silenciar» el cromosoma adicional que causa el síndrome de Down.
Las personas con síndrome de Down nacen con una copia adicional del cromosoma 21, lo que les da 47 cromosomas en lugar de los 46 habituales. “Debido a esta copia adicional, muchos genes se ven afectados y contribuyen al deterioro cognitivo y a la aparición temprana de la enfermedad de Alzheimer asociada a esta afección”, ha afirmado el Dr. Volney Sheen, líder del estudio del Centro Médico Beth Israel Deaconess en Boston. “Como no está claro cuál de los cientos de genes del cromosoma adicional es el responsable de estos efectos, la inactivación de todo el cromosoma sería el tratamiento óptimo», ha añadido Sheen.
En las mujeres biológicas sanas, un gen llamado XIST silencia de forma natural el cromosoma X adicional presente en todas las células femeninas, excepto en los óvulos. Los científicos habían supuesto previamente que insertar XIST en un cromosoma 21 adicional lo silenciaría de manera similar, pero las limitaciones técnicas hicieron que sus intentos de insertar el gen a menudo fracasaran.
En palabras de Sheen, “uno de los retos era que XIST debía insertarse en sólo una de las tres copias del cromosoma 21 de una célula, y que esto debía ocurrir en tantas células como fuera posible”. Según un informe publicado en PNAS, la modificación del sistema CRISPR desarrollada por su equipo ha mejorado la integración del gen XIST en el cromosoma adicional en aproximadamente 30 veces en comparación con el método CRISPR convencional. La mejora ha sido aproximadamente 30 veces mayor que la obtenida con el método CRISPR convencional.
Aunque la técnica aún se encuentra en fase de pruebas de laboratorio, los investigadores esperan que conduzca a futuros tratamientos. “Si bien la estrategia de silenciamiento cromosómico para el síndrome de Down es muy prometedora y la mayor eficiencia de los investigadores al insertar el gen XIST es, en general, bastante significativa, los nuevos resultados representan sólo una investigación de prueba de concepto a nivel celular”, ha subrayado el Dr. Ryotaro Hashizume, del Hospital Universitario de Mie en Japón.
El sistema inmunológico puede ser reprogramado para producir anticuerpos raros
Es posible que los investigadores hayan descubierto una nueva forma para que el cuerpo fabrique proteínas útiles, incluidos ciertos anticuerpos muy potentes y difíciles de producir, mediante la reprogramación del sistema inmunitario.
Las vacunas tradicionales, en este sentido, estimulan a las células inmunitarias llamadas células B para que produzcan anticuerpos que reconozcan los gérmenes. Sin embargo, algunos virus, como el virus de la inmunodeficiencia humana que causa el SIDA, pueden proteger sus regiones más vulnerables con moléculas de azúcar que se asemejan a los propios tejidos del cuerpo y que el sistema inmunitario ignora en gran medida.
“Anticuerpos contra el VIH, por supuesto, pero también soluciones para tratar las deficiencias proteicas y las enfermedades metabólicas, así como anticuerpos para tratar enfermedades inflamatorias o la gripe, o incluso para el cáncer”
“Los llamados anticuerpos neutralizantes de amplio espectro pueden sortear estas barreras, pero surgen de células que se producen con poca frecuencia y sólo después de un largo y complejo proceso de mutación. La mayoría de las personas nunca los producirán, incluso si se exponen a los antígenos mediante regímenes de vacunación rigurosos”, explica el equipo de investigación.
Los investigadores también se han preguntado si podrían instalar de forma permanente instrucciones para la producción de anticuerpos neutralizantes de amplio espectro en las células madre que dan origen a las células B. Si esas células madre se programaran correctamente, cada célula B que produjeran posteriormente llevaría el mismo patrón genético para producir anticuerpos neutralizantes de amplio espectro, listos para ser activados mediante la vacunación.
Como prueba de concepto, el equipo ha utilizado herramientas de edición genética CRISPR para insertar el código genético necesario para producir anticuerpos neutralizantes amplios y protectores, poco comunes, directamente en células madre inmaduras, y ha inyectado dichas células en ratones. Posteriormente, estas células madre se diferencian en linfocitos B programados para producir el anticuerpo modificado.
Ha sido necesario trasplantar a los ratones tan sólo unas pocas docenas de células madre modificadas genéticamente para desencadenar la producción de grandes cantidades de anticuerpos neutralizantes de amplio espectro que persisten a largo plazo. Según los investigadores, las células madre humanas modificadas mediante el mismo método también han dado lugar a células inmunitarias funcionales, lo que sugiere que este método podría funcionar algún día en humanos.
Harald Hartweger, líder del estudio e investigador de la Universidad Rockefeller, vislumbra posibles usos futuros para esta tecnología en una amplia variedad de problemas de salud. “Anticuerpos contra el VIH, por supuesto, pero también soluciones para tratar las deficiencias proteicas y las enfermedades metabólicas, así como anticuerpos para tratar enfermedades inflamatorias o la gripe, o incluso para el cáncer. Este es un paso en esa dirección, que demuestra la viabilidad de crear proteínas que salven vidas”, ha sentenciado.
