La edición génica Prime vincula la respuesta integrada al estrés dividida con mutaciones patogénicas de eIF2B y...

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Biología Molecular
• Genética

Sus antecedentes:

• La enfermedad de la sustancia blanca evanescente (VWMD) es un trastorno del neurodesarrollo fatal que afecta la sustancia blanca, actualmente sin cura.
• Se implica la respuesta integrada al estrés canónica (c-ISR), pero se ha observado una vía novedosa, la ISR dividida (s-ISR), solo en modelos de ratón.
• Sigue existiendo incertidumbre sobre la activación de s-ISR en células humanas de VWMD y su papel específico en la patogénesis de la enfermedad.

Objetivo del estudio:

• Investigar la activación y el papel de la vía ISR dividida (s-ISR) en células humanas con mutaciones asociadas a VWMD.
• Establecer modelos celulares humanos para VWMD utilizando la tecnología de edición génica Prime (PE).
• Determinar si la activación de s-ISR es una característica común en diferentes mutaciones de VWMD y su impacto en la diferenciación celular.

Principales métodos:

• Se diseñaron múltiples mutaciones patogénicas de eIF2B en HEK293T y células madre pluripotentes inducidas (iPSC) utilizando edición génica Prime (PE).
• Se evaluó la activación de la vía ISR dividida (s-ISR) en los modelos celulares humanos diseñados.
• Se investigó el efecto de s-ISR en la síntesis de proteínas y la diferenciación, particularmente en astrocitos, y se probó ISRIB para su supresión.

Principales resultados:

• Se generaron con éxito modelos humanos de VWMD utilizando edición génica Prime, demostrando la aplicabilidad y seguridad de PE.
• Todas las mutaciones de VWMD diseñadas activaron consistentemente la vía s-ISR en células humanas.
• Se encontró que la activación de s-ISR perjudica la síntesis de proteínas necesaria para la diferenciación de iPSC en astrocitos, vinculándola con la patología de VWMD.
• La respuesta s-ISR podría ser amplificada por la c-ISR inducida por estrés y suprimida eficazmente por ISRIB.

Conclusiones:

• La vía ISR dividida (s-ISR) se activa por mutaciones causantes de VWMD en células humanas, lo que representa un mecanismo de enfermedad conservado.
• La activación de s-ISR dificulta directamente la maduración de células gliales cruciales como los astrocitos, lo que contribuye a las anomalías de la sustancia blanca en VWMD.
• La edición génica Prime ofrece un método viable para crear modelos precisos de VWMD en humanos para investigación adicional y desarrollo terapéutico.