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Tecnologías avanzadas de edición genética para restablecer LAMA2 en distrofia muscular por déficit de merosina tipo 1ª

XIX Concurso Nacional para la adjudicación de Ayudas a la Investigación en Ciencias de la Vida y de la Materia (Convocatoria 2018)

Enfermedades raras

Investigador Principal: Marc Güell Cargol

Centro de investigación o Institución: Universidad Pompeu Fabra. Barcelona

Sinopsis

Estamos desarrollando una estrategia terapéutica destinada a tratar la distrofia muscular congénita tipo 1A (MDC1A), una enfermedad de aparición temprana y potencialmente mortal. Está causada por mutaciones en la proteína laminina alfa-2 (LAMA2) que superan el límite de tamaño de los vectores adenoasociados (AAVs), por lo que es necesario desarrollar terapias alternativas. Además, a pesar del importante progreso en los últimos años, la corrección de mutaciones in situ todavía se enfrenta a importantes retos de seguridad y eficacia, especialmente en esta enfermedad en la que las mutaciones son aleatorias y no están bien caracterizadas. Los métodos de reparación por homología (HDR), que suelen utilizarse para la edición de alelos pequeños, siguen siendo notablemente ineficaces para la mayoría de los tejidos primarios o para grandes ediciones.

EHemos estado desarrollando y aplicando una nueva generación de tecnologias que combinan la precisión de los modernos CRISPR/Cas9 y la eficiencia de las tecnologías de inserción, como las transposasas. Esta tecnología contiene todos los elementos para llevar a cabo la inserción precisa de genes: una transposasa dirigida por ARN de nuevo desarrollo y el ADN de interés que debe insertarse en el genoma. Además, todos los elementos fueron co-optimizados. Se utilizaron modelos de ratón apropiados para desplegar las nuevas estrategias de administración de genes. Pretendíamos demostrar la eficacia en la edición ex vivo de la médula ósea utilizando lentivirus, e in vivo directamente en el músculo utilizando nanopartículas.

Esta metodología aborda múltiples retos que impiden un mayor despliegue de las tecnologías de edición de genes. Permite insertar fragmentos genómicos de varias kilobases, no depende de la HDR (que suele limitar la eficacia) y es potencialmente más segura que las tecnologías de la competencia.

El prototipo de una "transposasa programable" se desarrolló con éxito utilizando las tecnologías CRISPR y la transposasa “hyperactive PiggyBac” modificada y se publicó en una revista de alto factor de impacto. Se desplegó utilizando nanopartículas lipídicas in vivo con una expresión e inserción exitosa del gen de la luciferasa. Las nanopartículas lipídicas (LNPs) estan en auge y su desarroyo ha demostrado alta efectividad y seguridad. El gen Lama2 se administró previamente en el modelo de ratón distrófico con el vehículo JetPEI in vivo con una expresión exitosa de Lama2 en el plasma, se detectó un alto número de copias en el hígado, como prueba de inserción.

La médula ósea de ratones WT se infectó con lentivirus que codificaban Lama2 y se trasplantó con éxito a ratones del modelo distrófico -/-. Se detectó un aumento de esperanza de vida y de la fuerza (ensayo de agarre - Grip Assay). Obtuvimos resultados positivos en la transducción lentiviral de LAMA2 en la médula ósea. Conseguimos ensamblar el virus y tratar dos cohortes de animales. Obtuvimos una notable mejora de MDC1A. 

 

Producción Científica
 
Artículos generados en Revistas 1
Comunicaciones en Congresos Nacionales 1
Comunicaciones en Congresos Internacionales 1

 

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