La parte superior de este diagrama muestra una región de 30 pares de bases de un solo locus genético (HLA-A) que está involucrado en la respuesta inmune y podría potencialmente ser el objetivo de la edición de genes. Las seis barras más pequeñas debajo de él representan diferentes ARN guía que están diseñados para unirse a diferentes partes de ese locus HLA-A. En el eje Y (vertical) hay haplotipos con variaciones de ADN resaltadas identificadas de diferentes individuos. Están alineados según sus posiciones en la secuencia genética (representados horizontalmente en el eje X). Crédito:Lessard S; et al. PNAS Early Edition , semana del 11 de diciembre 2017.
La edición de genes ha comenzado a probarse en ensayos clínicos, utilizando CRISPR-Cas9 y otras tecnologías para editar directamente el ADN dentro de las células de las personas, y se están reclutando o se están planificando múltiples ensayos. Un nuevo estudio dirigido por el Boston Children's Hospital y la Universidad de Montreal plantea una nota de precaución, encontrar que las diferencias genéticas de persona a persona pueden socavar la eficacia del proceso de edición de genes o, en casos más raros, causar un efecto "fuera del objetivo" potencialmente peligroso.
El estudio se suma a la evidencia de que la edición de genes puede necesitar adaptarse al genoma de cada paciente, para asegurarse de que no haya variantes en la secuencia de ADN en o cerca del gen al que se dirige que desvíen la tecnología. Los hallazgos aparecen esta semana en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias (11 al 15 de diciembre).
"Los seres humanos varían en sus secuencias de ADN, y lo que se toma como la secuencia de ADN 'normal' como referencia no puede explicar todas estas diferencias, "dice Stuart Orkin, MARYLAND, del Dana-Farber Boston Children's Cancer and Blood Disorders Center y coautor del estudio con Matthew Canver, un estudiante de MD-PhD en la Escuela de Medicina de Harvard. "Recomendamos que se tenga en cuenta la variación común al diseñar sistemas de orientación para la edición terapéutica, para maximizar la eficacia y minimizar los posibles problemas de seguridad ".
El estudio analizó 7, 444 secuencias de genoma completo publicadas previamente. Basado en una lista de aproximadamente 30 dianas de ADN relacionadas con enfermedades que los investigadores están interesados en modificar mediante la edición de genes, los investigadores hicieron una segunda lista de casi 3, 000 ARN guía (ARNg). Estos son fragmentos de código genético que se han desarrollado para dirigir las enzimas CRISPR-Cas9 a la ubicación de edición correcta en el objetivo o junto a él. como la dirección en un sobre.
El equipo, dirigido por Orkin, Canver y Samuel Lessard de la Universidad de Montreal, luego miró para ver si alguno de los 7, 444 individuos portaban variantes de secuencia de ADN ("cambios de letras" o inserciones / deleciones) en las áreas que buscan los gRNA.
"Si hay diferencias genéticas en el sitio al que se dirigen los reactivos CRISPR para la terapia, tiene riesgo de disminución de la eficacia o fracaso del tratamiento, "explica Canver, quien concibió y dirigió el estudio en el laboratorio del Boston Children's Hospital de Orkin. "Una diferencia en un solo par de bases puede causar una disminución en la eficiencia de unión debido a un desajuste con el ARN guía. En general, esto puede causar una reducción en la eficacia del tratamiento ".
El equipo descubrió que tales ocurrencias en el genoma no son infrecuentes; aproximadamente el 50 por ciento de los ARNg analizados tenían el potencial de verse afectados por variantes en sus sitios objetivo. En algunos casos, el equipo encontró variantes genéticas que hacen que las secuencias de ADN en el genoma coincidan más estrechamente con un ARNg que podría llevarlo al lugar equivocado, lo que da como resultado una edición de un gen u otra región de ADN que no está destinada a ser el objetivo.
"En casos raros, existía el potencial de crear sitios muy potentes 'fuera del objetivo', donde los reactivos CRISPR podrían unirse y cortar donde no están destinados, "dice Canver." Si ocurre un efecto fuera del objetivo, decir, un gen supresor de tumores, eso sería una gran preocupación ".
Aunque el estudio analizó la edición del gen CRISPR-Cas9, los investigadores creen que sus hallazgos se extienden a otras herramientas de edición de genes como las nucleasas con dedos de zinc (ZFN) y las nucleasas efectoras TAL.
"El tema unificador es que todas estas tecnologías se basan en la identificación de tramos de bases de ADN de manera muy específica, "dice Canver". una variante que afecta a la secuencia diana podría reducir la unión del ARN guía. Las variantes también pueden conducir a la unión en nuevos sitios que podrían causar daños. A medida que estas terapias de edición de genes continúan desarrollándose y comienzan a acercarse a la clínica, es importante asegurarse de que cada terapia se adapte al paciente que se va a tratar ".
