Reescritura y adaptación del genoma de ratón de tres importantes loci de enfermedades

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología molecular
• Ingeniería genética

Sus antecedentes:

• Los modelos de ratón genéticamente modificados (GEMM) son cruciales para el estudio de enfermedades humanas y el desarrollo de terapias.
• Recapitular fielmente las enfermedades humanas en ratones sigue siendo un desafío significativo.
• Los avances en genómica subrayan la importancia de las secuencias reguladoras no codificantes en la enfermedad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para la ingeniería genómica eficiente a gran escala en ratones.
• Crear GEMM altamente informativos, reescritos genéticamente y adaptados (GREAT-GEMM).
• Mejorar la precisión de los modelos de ratón para patologías humanas.

Principales métodos:

• Método de "cambio progresivo de marcadores de resistencia a los antibióticos en mamíferos para su integración" (mSwAP-In) para la reescritura del genoma en células madre embrionarias de ratón.
• Reescritura iterativa del genoma de fragmentos de ADN de gran tamaño (hasta 115 kb).
• Humanización de los loci de ratón con grandes regiones genómicas humanas (por ejemplo, ACE2, TMPRSS2).

Principales resultados:

• Se ha demostrado la reescritura eficiente del genoma de un locus Trp53 personalizado (115 kb).
• Los loci ACE2 de ratón humanizados con éxito con grandes fragmentos humanos (116 kb y 180 kb).
• Desarrolló un modelo de ratón ACE2 más parecido al humano para la infección por SARS-CoV-2 con síntomas más leves en comparación con los modelos existentes.

Conclusiones:

• mSwAP-In facilita la reescritura eficiente del genoma, lo que permite la creación de GEMM avanzados.
• Los GREAT-GEMM desarrollados, en particular el modelo humanizado ACE2, ofrecen una mejor recapitulación de la enfermedad humana.
• La versatilidad de mSwAP-In es compatible con la escritura en serie del genoma para la generación de modelos complejos.