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La edición de genes permite a los investigadores corregir la mutación en las células madre musculares en el modelo DMD

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La distrofia muscular de Duchenne (DMD) es un trastorno genético raro pero devastador que causa pérdida muscular y discapacidades físicas. Investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Missouri han demostrado en un estudio con ratones que la poderosa técnica de edición de genes conocida como CRISPR puede proporcionar los medios para la corrección de por vida de la mutación genética responsable del trastorno.

Los niños con DMD tienen una mutación genética que interrumpe la producción de una proteína conocida como distrofina. Sin distrofina, las células musculares se debilitan y finalmente mueren. Muchos niños pierden la capacidad de caminar, y los músculos esenciales para la respiración y la función cardíaca finalmente dejan de funcionar.

"La investigación ha demostrado que CRISPR se puede usar para editar la mutación que causa la muerte prematura de las células musculares en un modelo animal", dijo Dongsheng Duan, Ph.D., Margaret Proctor Mulligan Profesor de Investigación Médica en el Departamento de Microbiología Molecular e Inmunología en la Facultad de Medicina de MU y el autor principal del estudio. "Sin embargo, existe una gran preocupación por la recaída porque estas células musculares editadas genéticamente se desgastan con el tiempo. Si podemos corregir la mutación en las células madre musculares, entonces las células regeneradas a partir de las células madre editadas ya no transportarán la mutación. "el tratamiento a tiempo de las células madre musculares con CRISPR podría dar como resultado una expresión continua de distrofina en las células musculares regeneradas".


En colaboración con otros colegas e investigadores de MU del Centro Nacional para el Avance de las Ciencias Translacionales, la Facultad de Medicina Johns Hopkins y la Universidad de Duke, Duan exploró si las células madre musculares de ratones podrían editarse de manera eficiente. Los investigadores primero entregaron las herramientas de edición de genes al músculo normal del ratón a través de AAV9, un virus que recientemente fue aprobado por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos para tratar la atrofia muscular espinal.

"Trasplantamos el músculo tratado con AAV9 en un ratón inmunodeficiente", dijo Michael Nance, MD-Ph.D. estudiante del programa en el laboratorio de Duan y el autor principal del artículo. "El músculo trasplantado murió primero y luego se regeneró a partir de sus células madre. Si las células madre se editaron con éxito, las células musculares regeneradas también deberían transportar el gen editado".

El razonamiento de los investigadores fue correcto, ya que encontraron abundantes células editadas en el músculo regenerado. Luego probaron si las células madre musculares en un modelo de DMD de ratón podrían editarse con CRISPR. Similar a lo que encontraron en el músculo normal, las células madre en el músculo enfermo también fueron editadas. Las células regeneradas a partir de estas células editadas produjeron con éxito distrofina.

"Este hallazgo sugiere que la edición de genes CRISPR puede proporcionar un método para la corrección de por vida de la mutación genética en DMD y potencialmente otras enfermedades musculares", dijo Duan. "Nuestra investigación muestra que CRISPR puede usarse para editar eficazmente las células madre responsables de la regeneración muscular. La capacidad de tratar las células madre responsables del mantenimiento del crecimiento muscular puede allanar el camino para un tratamiento único que puede proporcionar una fuente de células modificadas genéticamente a lo largo de la vida de un paciente ".

Con más estudios, los investigadores esperan que este enfoque CRISPR dirigido a células madre algún día pueda conducir a terapias duraderas para niños con DMD.




Más información: Michael E. Nance y col. AAV9 edita células madre musculares en ratones adultos normales y distróficos, Terapia Molecular (2019) DOI: 10.1016 / j.ymthe.2019.06.012

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