Citotoxicidad de la expresión del activador en sistemas de activación transcripcional basados en CRISPR

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Tecnologías de edición de genes
• Toxicología celular

Sus antecedentes:

• La activación transcripcional basada en CRISPR (CRISPRa) ofrece un potencial significativo para la investigación y las aplicaciones clínicas.
• Los sistemas CRISPRa utilizan activadores de transcripción para modular la expresión génica.
• El sistema de mediador de activación sinérgica (SAM) CRISPRa es un enfoque ampliamente utilizado.

Objetivo del estudio:

• Investigar la citotoxicidad de los sistemas CRISPRa de uso común, en particular el sistema SAM.
• Identificar los componentes específicos responsables de la toxicidad observada.
• Evaluar el impacto de esta toxicidad en las aplicaciones de CRISPRa.

Principales métodos:

• Evaluación de los vectores CRISPRa que expresan dominios de activación específicos (AD) y dominios centrales de la acetiltransferasa.
• Evaluación de los títulos lentivirales en las células productoras.
• Análisis de la viabilidad celular en las células diana transducidas.
• Utilización de vectores lentivirales inducibles para explorar las ventanas de expresión del activador.

Principales resultados:

• Los vectores CRISPRa que expresan los dominios de activación p65 y HSF1 presentan una citotoxicidad pronunciada.
• La expresión de alto nivel de potentes activadores transcripcionales conduce a bajos títulos lentivirales y muerte celular en las células diana.
• No se identificó ninguna ventana de seguridad para CRISPRa basado en SAM utilizando sistemas inducibles, lo que indica toxicidad inherente.

Conclusiones:

• La citotoxicidad de los sistemas CRISPRa basados en SAM actuales representa un obstáculo significativo para su adopción generalizada en la investigación biomédica.
• Esta toxicidad puede introducir presiones de selección confusas en las pantallas genéticas.
• El futuro desarrollo de la tecnología CRISPRa debe dar prioridad tanto a la eficiencia de activación como a la mitigación de la toxicidad del activador.