Al silenciar el gen responsable de regular el colesterol «malo» sin alterar la secuencia primaria del ADN, los investigadores han demostrado que es posible utilizar la edición epigenética para tratar enfermedades en lugar de la tecnología convencional de edición de genes que rompe el ADN, lo que corre el riesgo de efectos no deseados.
Debido a que los gemelos idénticos se desarrollan a partir de un único óvulo fertilizado, tienen el mismo genoma, el conjunto completo de material genético que se encuentra en un organismo. Por lo tanto, cualquier diferencia entre ellos, incluso en rasgos con un componente genético significativo (digamos que uno desarrolla una enfermedad cardíaca y el otro no) se debe a sus entornos. Esto se conoce como epigenética.
Los genes del ADN se «expresan» cuando se leen y se transcriben en ARN, que luego se traduce en proteínas. Son las proteínas las que determinan muchas de las características y funciones de una célula. Los cambios epigenéticos pueden impulsar o silenciar la transcripción de genes específicos, aumentando o inhibiendo la producción de proteínas asociada, pero no cambian el genoma. Estos cambios, que son reversibles, pueden afectar a una persona durante toda su vida y mediar en un diálogo permanente entre los genes y el medio ambiente.
En un nuevo estudio, investigadores del Instituto Científico IRCCS San Raffaele en Milán, Italia, demostraron un método de edición epigenética que silenciaba el gen regulador del colesterol en ratones sin cambiar el genoma.
Si desea una introducción fácil de entender sobre epigenética, mire este video TED-Ed de Carlos Guerrero-Bosagna, un investigador de epigenética.
¿Qué es la epigenética? – Carlos Guerrero-Bosagna
Utilizar la edición del genoma para realizar cambios precisos en el ADN con tecnología como CRISPR (las llamadas «tijeras genéticas») es una forma prometedora de tratar enfermedades. Sin embargo, existe la posibilidad de que romper el ADN provoque resultados no deseados, como mutaciones genéticas y efectos fuera del objetivo que interrumpan la función o regulación de genes no objetivo. La edición epigenética es una alternativa atractiva, que modifica los grupos químicos que decoran el ADN sin cambiar el genoma.
Los investigadores se dirigieron a PCsk9 gen, que proporciona instrucciones para producir una proteína, PCSK9, que ayuda a regular la cantidad de colesterol en el torrente sanguíneo. PCSK9 controla la cantidad de receptores de lipoproteínas de baja densidad (LDL o colesterol «malo») en las células, que se unen al LDL para eliminarlo de la sangre. La inhibición de PCSK9 libera más receptores para eliminar el colesterol LDL, reduciendo sus niveles. Después de buscar diferentes plataformas de unión al ADN, los investigadores descubrieron que las proteínas con dedos de zinc eran más eficientes para silenciar PCsk9 en ratones.
Utilizaron nanopartículas lipídicas (LNP) para llevar la maquinaria de edición epigenética al hígado, donde los receptores de colesterol LDL son particularmente abundantes. Una dosis logró silenciar PCsk9, reduciendo casi a la mitad los niveles circulantes de la proteína PCSK9 durante casi un año. El ‘epi-silenciamiento’ inhibió hasta el 75% de PCsk9funcionando tan bien como la edición genética convencional sin causar roturas potencialmente dañinas en el ADN para inactivar el gen deseado.
Los investigadores dicen que su método de silenciamiento epigenético como prueba de principio abre interesantes posibilidades de terapia genética y justifica una mayor investigación.
El estudio fue publicado en la revista Naturaleza.
Fuente: Instituto Científico IRCCS San Raffaele a través de scimex
