Científics descobreixen un mètode de manipulació genètica per evitar una malaltia hereditària

Científics dels Estats Units, Corea del Sud i la Xina han descobert una manera eficaç d'utilitzar una eina d'edició de gens per corregir una mutació genètica causant d'una malaltia hereditària en embrions humans i detenir el seu pas a generacions futures.

La nova tècnica utilitza l'eina d'edició de gens CRISPR per dirigir una mutació en l'ADN nuclear que causa cardiomiopatia hipertròfica, una cardiopatia genètica comuna que pot causar mort cardíaca sobtada i insuficiència cardíaca.

La investigació, publicada aquest dimecres a la revista 'Nature', demostra un nou mètode per a la reparació d'una mutació causant de malalties i la prevenció que sigui heretat per les següents generacions. Aquesta és la primera vegada que els científics han provat amb èxit el mètode sobre embrions humans donats.

"Cada generació podrà aportar aquesta reparació perquè hem tret la malaltia que causa la variant del gen d'aquest llinatge de la família ha assegurat l'autor sènior Shoukhrat Mitalipov, que dirigeix el centre per a la cèl·lula d'embrions i la teràpia gènica a la Universitat de Salut i Ciència d'Oregon (OHSU) -. Mitjançant l'ús d'aquesta tècnica, és possible reduir la càrrega d'aquesta malaltia hereditària en la família i, també, en la població humana ".

L'estudi ha estat realitzat per investigadors de la Universitat Nacional de Seül, a Corea del Sud; L'Institut Salk per a Estudis Biològics a La Jolla, Califòrnia (Estats Units) i el Laboratori d'Enginyeria per al Diagnòstic Molecular Innovador BGI-Qingdao i Shenzhen a la Xina.

Aquesta investigació proporciona una nova visió d'una tècnica que podria aplicar-se a milers de trastorns genètics hereditaris que afecten a milions de persones a tot el món. La tècnica d'edició genètica descrita en aquest estudi, realitzada de manera combinada amb fecundació in vitro (FIV), podria proporcionar una nova via perquè les persones amb mutacions genètiques hereditàries conegudes i eliminar el risc de transmetre la malaltia als seus fills. També podria augmentar l'èxit de la FIV en augmentar el nombre d'embrions sans.

"Si es confirma, aquesta tècnica podria potencialment disminuir el nombre de cicles necessaris per a les persones que tracten de tenir fills lliures de malalties genètiques", apunta la coautora Paula Amato, professora associada d'obstetrícia i ginecologia a l'Escola de Medicina de la OHSU.

El nou estudi es va centrar en la mutació genètica que causa miocardiopatia hipertròfica, una malaltia que afecta 1 de cada 500 persones i pot provocar insuficiència cardíaca i mort sobtada.

"Encara que afecta homes i dones de totes les edats, és una causa comuna d'aturada cardíaca sobtat en els joves, però podria quedar eliminat en una generació d'una família", assegura el coautor de l'estudi Sanjiv Kaul, professor de Medicina cardiovascular a l'Escola de Medicina de OHSU i director del OHSU Knight Cardiovascular Institute.

PROVA AMB EMBRIONS

Els investigadors van treballar amb oòcits humans donats i espermatozoides portadors de la mutació genètica que causa miocardiopatia. Els embrions creats en aquest estudi es van utilitzar per respondre a preguntes preclíniques sobre seguretat i efectivitat. L'estudi va assenyalar que "els enfocaments d'edició del genoma han de ser optimitzats" abans de passar als assajos clínics.

"Aquesta investigació avança significativament la comprensió científica dels procediments que serien necessaris per garantir la seguretat i l'eficàcia de la correcció genètica de la línia germinal --explica Daniel Dorsa, vicepresident sènior de recerca de OHSU--. Les consideracions ètiques de traslladar aquesta tecnologia a assaigs clínics són complexes i mereixen un compromís públic significatiu abans de poder respondre a la pregunta més àmplia de si és d'interès per a la humanitat alterar els gens humans per a les generacions futures ".

La investigació ha trobat que en els embrions humans efectivament es reparen les interrupcions en el gen mutant utilitzant la còpia normal d'aquest gen d'un segon pare com a plantilla. Els embrions resultants contenen després còpies reparades i sense mutació d'aquest gen. La tècnica ja s'ha utilitzat en animals per generar models mutants. No obstant això, el nou estudi és el primer a demostrar que la tècnica es pot utilitzar en embrions humans per convertir els gens mutants de tornada a la normalitat.

L'estudi també ha demostrat una manera de superar un problema crucial en l'edició del genoma en els embrions coneguts com mosaïcisme. El mosaïcisme es refereix a un resultat quan no totes les cèl·lules en un embrió multicel·lular queden reparades i algunes d'elles encara porten la mutació. El mosaic podria soscavar el propòsit mateix de la correcció gènica, fent que la reparació sigui discutible si l'embrió en desenvolupament encara porta algunes cèl·lules amb la mutació causant de la malaltia que podria finalment trobar el seu camí en l'ADN de l'infant.

No obstant això, els investigadors van superar aquest repte en el nou estudi co-injectant l'enzim de reparació i l'espermatozoide portador de la mutació en l'ovòcit donant. Com a resultat de l'inici del procés de reparació en el moment de la fecundació, cada cèl·lula en un embrió multicel·lular tenia l'ADN lliure de mutació exclusivament.

Les investigacions realitzades en aquest estudi es van adherir a les directrius establertes per la Junta de Revisió Institucional de OHSU i altres comitès establerts per a la revisió científica i ètica. A més, el treball és consistent amb les recomanacions emeses aquest any per l'Acadèmia Nacional de Ciències i l'Acadèmia Nacional de Medicina d'Amèrica del Nord.