Eliminación de ARN de expansión repetida de microsatélites tóxicos por ARN dirigido a Cas9

Área de la Ciencia:

• La genética
• Biología molecular
• Biotecnología

Sus antecedentes:

• Las expansiones de repetición de microsatélites en el ADN conducen a especies de ARN patógenas.
• Estos ARN tóxicos causan trastornos neurológicos hereditarios graves, incluida la distrofia miotónica (DM1/2), la enfermedad de Huntington y la esclerosis lateral amiotrófica ligada a C9orf72 (C9-ALS).
• Se necesitan con urgencia estrategias diagnósticas y terapéuticas eficaces dirigidas a estos ARN repetitivos.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un sistema CRISPR programable para visualizar y eliminar específicamente los ARN de expansión repetida tóxicos.
• Evaluar la eficacia de este sistema CRISPR dirigido al ARN en modelos de enfermedades y células de pacientes.

Principales métodos:

• Desarrollo de un sistema CRISPR programable, denominado Cas9 dirigido al ARN (RCas9).
• Prueba de RCas9 para la orientación específica y eliminación de ARN de expansión repetida de microsatélites tanto en sistemas de expresión exógena como en células derivadas de pacientes.
• Evaluación de la capacidad de RCas9 para revertir los fenotipos moleculares y celulares específicos de la enfermedad.

Principales resultados:

• RCas9 se dirigió específicamente y eliminó eficientemente los ARN de expansión repetida tóxicos.
• Se ha observado la eliminación de focos de ARN en múltiples modelos de enfermedad (DM1, DM2, ELA-C9, enfermedades por poliglutamina).
• Se ha demostrado la reducción de los productos proteicos tóxicos, la restauración de la localización de proteínas y la reversión de los defectos de empalme en las células del paciente.

Conclusiones:

• El sistema RCas9 desarrollado efectivamente se dirige y elimina los ARN patógenos responsables de los trastornos de expansión repetidos.
• RCas9 demuestra un potencial significativo para aplicaciones terapéuticas en el tratamiento de una serie de enfermedades genéticas debilitantes.
• Se desarrolló con éxito una variante truncada de RCas9 adecuada para la administración de vectores virales asociados con adeno, mejorando las perspectivas terapéuticas.