Un único tratamiento que involucra la inyección de un cóctel de edición del genoma evitó la pérdida progresiva de audición en ratones jóvenes, que de otra manera se habrían quedado sordos, según informan el investigador del Instituto Médico Howard Hughes (HHMI por sus siglas en inglés), David Liu y sus colegas, el 20 de diciembre de 2017 en la revista científica Nature.
El estudio
Utilizando unas tijeras moleculares envueltas en un paquete recubierto de grasa, los investigadores han afectado una variante genética que deriva en sordera en ratones.
El trabajo podría ayudar un día a los científicos a tratar ciertas formas de pérdida de audición genética en humanos.
El trabajo está entre los primeros en aplicar un método de edición del genoma, a la sordera en animales, dice Liu. El estudio fue realizado en ratones, las implicaciones para el tratamiento todavía no son claras. Sin embargo, afirma, “esperamos que un día el trabajo presente el desarrollo de una cura para ciertas formas de sordera genética en personas.”
La sordera genética
Casi la mitad de los casos de sordera tienen un origen genético, no obstante, las opciones de tratamiento son limitadas. Esto ocurre debido a que hasta hace poco, los investigadores no tenían la tecnología para tratar directamente el problema subyacente: las mutaciones genéticas que dañan la audición.
Una mutación de este tipo se encuentren un gen llamado Tmc1. Una sola letra errada en este gen causa pérdida de las células del vello interno de los oídos, con el tiempo. Estas delicadas células cubiertas de vello ayudan a detectar sonidos: las ondas sonoras doblan los vellos, como rabillos de trigo con el viento; las células capilares convierten luego esa información física en señales nerviosas que viajan al cerebro.
Una sola copia de un gen Tmc1 mutado causa pérdida progresiva de audición, lo que deriva en sordera profunda, tanto en humanos como en ratones. Liu y sus colegas conjeturaron que destruir la copia mutada del gen, llamada Beethoven en ratones, podría preservar un poco la audición.
La metodología
Por lo tanto, los investigadores aprovecharon la tecnología de edición del genoma conocida como CRISPR-Cas9. La Cas9, una enzima que actúa como tijeras moleculares, corta ambas hebras de la hélice doble del ADN, lo cual puede, en última instancia, desactivar un gen.
Sin embargo, dirigir la Cas9 sólo a la copia mala del Tmc1 –y no a la buena– es bastante difícil ya que las dos copias difieren solamente en una letra de ADN. Los científicos utilizan una guía de ARN para conducir al Cas9 a su objetivo, pero después de un tiempo, la enzima puede comenzar a cortar otra parte del ADN que parezca similar.
El equipo de Liu empleó una técnica que habían presentado en 2015. Empacaron la Cas9 y la guía de ARN en un bulto grasoso que se resbala hacia las células — y no se pega. Eso permite que la Cas9 toque la copia mala del gen y que se desvanezca antes de que pueda dañar a la buena, dice Liu, quien es titular del puesto de Profesor Richard Merkin y vicepresidente de la Facultad en el Instituto Broad, y Profesor de Química, y Biología Química en la Universidad de Harvard.
El equipo de Liu comenzó su trabajo años antes de inventar una herramienta editora del genoma más reciente conocida como editores de base. Sin embargo, en principio, afirma él, las capacidades de precisión de edición de los editores de base podrían también corregir directamente, en vez de alterar, las mutaciones relacionadas con los trastornos de pérdida de audición.
Los resultados
El coautor del estudio, Zheng-Yi Chen, de la Escuela de Medicina de Harvard y sus colaboradores, inyectaron la herramienta basada en CRISPR en el oído interno de ratones jóvenes con la mutación de pérdida de audición. Después de ocho semanas, las células pilosas en los oídos tratados se asemejaban a las de los animales saludables — densamente pobladas y levantadas con pequeños bultos similares a mechones de vello. Las células pilosas de los ratones que no fueron tratados, por el contrario, se veían dañadas y poco densas.
Luego, los investigadores midieron la función del oído interno colocando electrodos en la cabeza de los ratones y monitorizando la actividad de las regiones cerebrales involucradas en la audición. Los investigadores necesitaron más sonido para activar la actividad cerebral de los ratones que no fueron tratados, en comparación con los que sí fueron tratados, según halló el equipo. En promedio, después de cuatro semanas, los oídos tratados podían oír sonidos aproximadamente 15 dB menores que los oídos no tratados. “Esa es casi la diferencia entre una conversación tranquila y el sonido de un basurero,” dice Liu.
En los humanos, un cambio de este tipo podría hacer una diferencia considerable en la calidad de vida de los pacientes con pérdida de audición, afirma Liu.
Los científicos todavía tienen mucho por hacer antes de intentar este método en humanos. Pero en caso de que sea aplicable, el tratamiento podría funcionar mejor durante la niñez, dice Liu. Esto se debe a que la pérdida de células pilosas en el oído interno es progresiva irreversible. “El pensamiento convencional en el campo indica que una vez que se han perdido las células pilosas, es difícil recuperarlas.”
Fuente: sciencedaily.com
Fecha: 20 de diciembre de 2017
Link: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/12/171220131701.htm
Tratamiento con CRISPR evita pérdida de audición en ratones.
Fuente original de la historia:
Materiales proporcionados por el Instituto Médico Howard Hughes.
Referencia de la publicación:
Xue Gao, Yong Tao, Veronica Lamas, Mingqian Huang, Wei-Hsi Yeh, Bifeng Pan, Yu-Juan Hu, Johnny H. Hu, David B. Thompson, Yilai Shu, Yamin Li, Hongyang Wang, Shiming Yang, Qiaobing Xu, Daniel B. Polley, M. Charles Liberman, Wei-Jia Kong, Jeffrey R. Holt, Zheng-Yi Chen, David R. Liu. Treatment of autosomal dominant hearing loss by in vivo delivery of genome editing agents. Nature, 2017; DOI: 10.1038/nature25164
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