La edición genética con nanopartículas lipídicas restauró hasta el 100% de la función normal de CFTR en pruebas de laboratorio
Un enfoque de edición genética con nanopartículas lipídicas insertó un gen CFTR sano completo en células humanas de las vías respiratorias y restauró entre el 88% y el 100% de la función normal de CFTR en pruebas de laboratorio. La estrategia no viral está concebida como una vía independiente de la mutación para tratar la fibrosis quística.
Los investigadores desarrollaron una estrategia de edición genética no viral para la fibrosis quística que utiliza nanopartículas lipídicas para insertar una copia completa y sana del gen CFTR en células humanas de las vías respiratorias. En pruebas de laboratorio, el tratamiento insertó un gen CFTR sano en aproximadamente 3% a 4% de las células y restauró entre el 88% y el 100% de la función normal del canal CFTR en toda la población celular.
El estudio, publicado en Advanced Functional Materials, mostró que las nanopartículas lipídicas pueden diseñarse para transportar tres componentes de la maquinaria de edición genética: CRISPR para cortar el ADN en una ubicación precisa, moléculas guía para dirigirse al sitio genómico correcto y una plantilla de ADN que codifica una copia completa y funcional del gen CFTR. Los investigadores señalaron que introducir todo eso en una sola partícula, especialmente un gen tan grande como CFTR, no se había demostrado antes.
Los investigadores probaron el sistema en células humanas de las vías respiratorias cultivadas en laboratorio que portaban una mutación grave de fibrosis quística que no responde a los medicamentos existentes. El gen CFTR de reemplazo fue diseñado para maximizar la producción de proteína una vez que entrara en la célula, lo que permitió que incluso un pequeño número de células corregidas tuviera un efecto desproporcionadamente grande.
La fibrosis quística está causada por mutaciones en el gen CFTR, que codifica un canal que ayuda a mover cloruro y agua a través de la superficie de las células de las vías respiratorias. Aunque los moduladores de CFTR han transformado la atención de muchas personas con fibrosis quística, alrededor de 10% de los pacientes produce poca o ninguna proteína CFTR, por lo que esos fármacos no tienen sobre qué actuar.
Debido a que hay más de 1.700 mutaciones asociadas con la fibrosis quística, el equipo buscó desarrollar una terapia génica universal, independiente de la mutación. Al insertar un gen terapéutico directamente en el genoma, la estrategia puede permitir que las células sigan produciendo proteína CFTR funcional con el tiempo, sin necesidad de repetir la dosificación.
Los investigadores dijeron que el siguiente desafío es administrar la terapia a las células madre de las vías respiratorias ubicadas en lo profundo del revestimiento protector del pulmón, que se renuevan continuamente y reparan el tejido pulmonar. También identificaron el moco espeso en las vías respiratorias, característico de la fibrosis quística, como otro obstáculo para llegar a esas células.