«Buscamos desarrollar un método de edición del genoma que permitiera la instalación fácil y precisa de cualquier cambio genético en un cromosoma y superara los desafíos de otras tecnologías.«Benjamín Kleinstiver
Las tecnologías de edición del genoma han revolucionado la biología molecular, permitiendo modificaciones precisas del código genético. Los métodos tradicionales como CRISPR-Cas9 se han adoptado ampliamente por su capacidad para introducir cambios específicos con relativa facilidad. Sin embargo, estas técnicas a menudo tienen limitaciones, incluidos efectos fuera del objetivo y la necesidad de roturas de doble cadena (DSB), que pueden provocar mutaciones no deseadas, alteraciones cromosómicas y detención del ciclo celular.
Los avances recientes intentan abordar estos desafíos, apuntando a una mayor precisión y menos daños colaterales. Entre estas innovaciones, la edición básica y la edición principal han tenido éxito, pero aún tienen limitaciones, por ejemplo, la gama de ediciones posibles, la eficiencia y la facilidad de uso.
«Buscamos desarrollar un método de edición del genoma que permitiera la inserción fácil y precisa de cualquier cambio genético en un cromosoma, y al mismo tiempo superara los desafíos de otras tecnologías», dice Benjamin Kleinstiver, quien dirigió el estudio. Es profesor asistente en el Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard y autor principal de un artículo publicado hoy en Nature Biotechnology.
Para hacer esto, su equipo (los primeros coautores del artículo, Joana Ferreira da Silva y Connor J. desarrolló un sofisticado sistema de enzimas conjugadas, incluida la tau. Click Editor (CE) es una proteína de fusión que consta de un dominio de anclaje de ADN monocatenario (ssDNA) derivado de la ADN nickasa programable por ARN, la ADN polimerasa dependiente de ADN (DDP) y la endonucleasa HUH (consulte la Figura 1).
Esta combinación permite que CE se dirija a loci genómicos específicos guiados por ARN. El dominio de endonucleasa HUH une covalentemente plantillas de «ADN de clic» (clkDNA), que codifican las ediciones deseadas, al ADN genómico en el sitio cortado. Luego, la ADN polimerasa utiliza estas plantillas para incorporar con precisión los cambios genéticos.
«Nuestro estudio describe el desarrollo de un editor clk de primera generación que utiliza enzimas de tipo salvaje y plantillas de ácido nucleico clkDNA mínimamente o sin modificar», explica Benjamin Kleinstiver.
La edición con clic muestra menos efectos fuera del objetivo en comparación con los métodos convencionales de nucleasa CRISPR-Cas9, similar a la edición principal. El nuevo método logró modificaciones precisas del genoma, como sustituciones, inserciones y eliminaciones, con hasta un 30% de eficiencia en una variedad de tipos de células humanas, incluidos los fibroblastos primarios. En algunos casos, la edición con clic logró eficiencias más altas que PE1 (edición principal versión 1), pero generalmente eficiencias más bajas que PE2 (edición principal versión 2) y PE3 (edición principal versión 3) que utilizan dominios de transcriptasa inversa diseñados para mejorar el rendimiento (consulte la Figura 2). ).
En particular, el diseño modular de clkediting permite una detección rápida y de alto rendimiento de plantillas de clkDNA con diversas modificaciones, lo que brinda flexibilidad para optimizar las condiciones de edición. Esta escalabilidad es una ventaja para optimizar el método para lograr mayores eficiencias y necesidades de procesamiento específicas.
«Somos optimistas sobre los futuros enfoques de ingeniería para mejorar la proteína del editor de clics y las plantillas clkDNA, y esperamos que esto mejore la eficiencia y seguridad de la edición de clics. Además, estamos entusiasmados con los conceptos ampliados de edición de clics para incluir tipos y longitudes de edición adicionales. exón o gen preciso y seguro, incluso para una instalación secuencial de tamaño», dice Benjamin Kleinstiver.
El estudio fue realizado por investigadores del Hospital General de Massachusetts y la Facultad de Medicina de Harvard, incluidos Jonah Ferreira da Silva, Connor Tau y Benjamin Kleinstiver. Los hallazgos se publican hoy en Nature Biotechnology. El año pasado se publicó una preimpresión del estudio en el servidor bioRxiv. CRISPR Medicine News cubre de forma privada la edición de clics y sus competidores en este artículo.
Para recibir más noticias sobre medicina CRISPR en su bandeja de entrada, suscríbase al boletín semanal gratuito de CMN aquí.
ArtículoNoticias de ultimo momentolas noticias
