Novo tipo de edição e aprimoramento genético eficaz para a terapia de doenças hepáticas e pulmonares de AATD

edição gene

Os resultados de um novo estudo de pesquisa programam que um novo tipo de edição e aprimoramento genético é eficaz para lidar com uma anomalia em células clientes com a doença monogênica de deficiência de alfa-1 antitripsina (AATD), uma doença adquirida comum que afeta o fígado e também os pulmões. Esta técnica totalmente nova, chamada de edição e realce de base, é diferente de vários outros tipos de edição e realce que consistem em CRISPR, uma vez que os editores de base não geram uma quebra no DNA, o que ajuda a impedir quebras duplas de cabelo, prospectivas fora do alvo edição e aprimoramento, bem como anomalias indesejáveis ​​em todo o serviço de reparo de células.

Liderados por Andrew Wilson, MD, bem como Rhiannon Werder, Ph D. do Center for Regenerative Medicine (CReM) do Boston Medical Center, bem como da Boston University, os cientistas usaram células hepáticas derivadas de pacientes chamadas “iHeps”, que assemelham-se à biologia dos hepatócitos hepáticos, os principais fabricantes da proteína saudável alfa-1 antitripsina no corpo que desempenham funções metabólicas, endócrinas e secretórias vitais. A edição de base e o aprimoramento de tecnologia moderna corrigiram a anomalia Z responsável pela AATD, bem como reduziram os resultados da doença nos hepatócitos, mostrando uma edição de base efetiva e aprimoramento em células humanas. Esses resultados, divulgados em Terapia Molecular, pode ajudar a abrir o caminho para testes em humanos futuros.

“Este estudo mostra a aplicação bem-sucedida da tecnologia de edição de base para corrigir a mutação responsável pela AATD em células do fígado derivadas de pacientes com esta doença”, afirma Wilson, pneumologista do Boston Medical Center e professor associado de medicação na Boston University School da Medicina, que funcionou como redator equivalente da pesquisa. “Tenho esperança de que esses resultados criem um caminho para usar essa tecnologia para ajudar pacientes com AATD e outras doenças monogênicas”.

Editores de base produzidos pela Beam Therapeutics foram relacionados a células-tronco pluripotentes (células iPS) causadas por pessoas com AATD, e depois mais uma vez em hepatócitos originados de células iPS. Isso foi feito para examinar a melhoria da anomalia “Z” da genética responsável pela AATD em células humanas.

A anomalia Z na genética SERPINA1 é responsável por criar doenças pulmonares e hepáticas persistentes e modernas na AATD. Em pessoas com AATD, as proteínas saudáveis ​​AAT mutantes dobram-se incorretamente, bem como criam acúmulos de proteínas saudáveis ​​que se acumulam dentro dos hepatócitos, além de criar danos.

Para esta pesquisa, os cientistas começaram com iPSCs mutantes (ZZ) produzidos a partir de um cliente com AATD. Depois que a edição de base e o procedimento de realce foram concluídos, o DNA das células modificadas foi sequenciado para identificar se a genética da SERPINA1 foi realmente corrigida. Populações clonais de células com um (MZ) ou ambas as duplicatas (MM) da genética corrigida foram aumentadas e depois separadas ao longo de 25 dias para criar hepatócitos. Após o sequenciamento de todo o genoma das células modificadas, não houve prova de anomalias não intencionais no genoma dos editores de base, bem como o dobramento incorreto, bem como o acúmulo de proteína saudável conectada foi parcialmente remediado nas células MZ, bem como totalmente em Células MM típicas.

O procedimento foi duplicado utilizando-se hepatócitos originados das iPSCs mutantes. Dois editores de base foram utilizados em vários problemas para avaliar a eficácia deste procedimento. Nos problemas mais eficazes, cerca de 50% da genética mutante foi efetivamente modificada. Em seguida, as células foram avaliadas para ver se ainda se apresentavam “hepáticas”, bem como se havia menos indicadores da doença nas células modificadas, em comparação com as células ZZ mutantes. Os resultados revelaram que a edição de base e o realce não alteraram o programa hepático, assim como as células do fígado ainda revelaram genética hepática, bem como proteínas saudáveis ​​em graus típicos. No aprimoramento, houve muito menos acúmulo de proteína saudável AAT “Z” mal dobrada agregada, revelando muito menos prova de doença nas células modificadas.

Embora se tenha revelado que o tratamento de realce retarda o desenvolvimento de doenças pulmonares em pessoas com AATD, atualmente não há terapias disponíveis para doenças hepáticas associadas à AATD. Os métodos de terapia emergentes se concentraram, na verdade, na melhora da anomalia Z.

A edição e o aprimoramento da base estão sendo avaliados como uma técnica de terapia para uma variedade de condições monogênicas. A escassez de alfa-1 antitripsina é um alvo principal para edição e aprimoramento de base, provavelmente entre as condições anteriores nas quais os editores de base são tentados em estudos de pesquisa em humanos. Os alvos de doenças adicionais consistem em doenças retinais, tirosinemia genética, anemia falciforme, progéria, fibrose cística, entre outras.

As descobertas desta pesquisa recomendam que estudos futuros possam verificar a eficiência dos editores-base na edição e no aprimoramento de várias outras populações de células quiescentes. Além disso, foi recentemente revelado que os editores de base podem modificar o RNA em adição ao DNA em linhas de células conhecidas e garante ainda mais exames.