Salud

Tratamiento Único Silencia Genes y Cura Enfermedades Permanentemente

Un avance científico promete transformar el tratamiento de enfermedades crónicas mediante el silenciamiento epigenético, una técnica que inactiva genes específicos sin alterar el ADN, demostrando su eficacia y durabilidad en modelos animales.

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Tratamiento Único Silencia Genes y Cura Enfermedades Permanentemente

Un avance científico promete transformar el tratamiento de enfermedades crónicas mediante el silenciamiento epigenético, una técnica que inactiva genes específicos sin alterar el ADN, demostrando su eficacia y durabilidad en modelos animales.

“Es la primera demostración publicada de que un tratamiento único con editores epigenéticos puede producir un silenciamiento estable de un gen”

- Angelo Lombardo, del Instituto de Terapia Génica de San Raffaele Telethon, en Milán.

29/2/2024

La investigación liderada por Angelo Lombardo y su equipo en el Instituto de Investigación Sanitaria San Raffaele de Milán representa un hito en el campo de la medicina genética y epigenética. Utilizando técnicas avanzadas de edición del epigenoma, los científicos han logrado silenciar el gen PCSK9, responsable de altos niveles de colesterol LDL, en ratones. Este logro no solo demuestra la eficacia del silenciamiento epigenético en la reducción del colesterol sin alterar el ADN, sino que también sugiere su potencial aplicación en el tratamiento de diversas enfermedades crónicas y de origen genético.

El estudio, publicado en Nature, destaca por su enfoque innovador en el tratamiento de la hipercolesterolemia. A diferencia de las terapias genéticas convencionales que requieren modificaciones directas en el ADN, el silenciamiento epigenético actúa sobre las marcas químicas que regulan la expresión genética. Esta técnica permite una intervención menos invasiva y con posibles menores riesgos asociados, marcando un antes y un después en la búsqueda de alternativas más seguras y efectivas para el manejo de enfermedades genéticas.

El experimento demostró que una única administración de los modificadores epigenéticos era suficiente para mantener el gen PCSK9 silenciado durante 330 días, el equivalente a casi un año, reduciendo significativamente los niveles de colesterol LDL en los ratones. Este resultado no solo evidencia la durabilidad del efecto sino también su potencial para tratamientos a largo plazo, ofreciendo una esperanza renovada para pacientes con condiciones crónicas que requieren intervenciones constantes y a menudo invasivas.

Además, el estudio resalta la importancia de las proteínas con dedos de zinc como una herramienta eficaz para la edición epigenética, superando a otras estrategias en términos de rendimiento y precisión. La introducción de esta maquinaria epigenética en el organismo a través de nanopartículas de lípidos representa un avance significativo en la administración de terapias genéticas y epigenéticas, facilitando su llegada a órganos específicos como el hígado, donde se produce la proteína PCSK9.

Algo Curioso
El gen PCSK9 ha sido objeto de intensa investigación debido a su papel en la regulación del colesterol LDL. La capacidad de silenciar este gen de manera específica y duradera sin modificar el ADN subraya el potencial de la edición epigenética para revolucionar el tratamiento de la hipercolesterolemia y otras enfermedades metabólicas.

Un Futuro Prometedor para el Tratamiento de Enfermedades Genéticas

La metodología empleada por el equipo de Lombardo para el silenciamiento epigenético del gen PCSK9 en ratones se basó en la utilización de editores del epigenoma diseñados específicamente para este propósito. Estos editores, compuestos por dominios de represores transcripcionales derivados de proteínas represoras naturales, se dirigieron al sitio genómico preseleccionado mediante un dominio de unión a ADN programable. La eficacia de este enfoque se demostró mediante la reducción sostenida de los niveles de colesterol LDL, sin inducir roturas en el ADN, lo que representa una ventaja significativa sobre las técnicas de edición genética convencionales que pueden llevar a mutaciones indeseadas.

Para llevar a cabo el experimento, se seleccionaron las combinaciones más efectivas de editores epigenéticos tras una serie de pruebas in vitro en líneas celulares de hepatoma de ratón. Estas combinaciones se basaron en la capacidad de silenciar el gen PCSK9 al dirigirse a la isla CpG que abarca la región promotora del gen. La selección final de editores utilizó proteínas con dedos de zinc (ZFP) por su potencia y eficacia superior en el silenciamiento de PCSK9, comparadas con otras arquitecturas basadas en dCas9 y TALEs. Este hallazgo subraya la importancia de seleccionar cuidadosamente las herramientas de edición epigenética para maximizar la eficacia terapéutica.

Eficacia y Seguridad: Claves en la Edición Epigenética

La administración de los editores epigenéticos se realizó mediante nanopartículas de lípidos (LNPs), seleccionadas por su capacidad para entregar eficazmente el maquinario de edición al hígado de los ratones. Este método de entrega representa un avance crucial en la terapia génica y epigenética, permitiendo que el tratamiento alcance el órgano objetivo con precisión y minimice los efectos secundarios. La reducción del colesterol LDL observada en los ratones tratados fue comparable a la lograda mediante la inactivación genética de PCSK9 utilizando CRISPR-Cas9, lo que destaca la eficacia de la edición epigenética como alternativa viable a las técnicas de edición genética directa.

El perfil de especificidad y seguridad de la edición epigenética se evaluó mediante análisis transcriptómicos y de metilación del ADN en las células tratadas. Los resultados confirmaron que el silenciamiento de PCSK9 mediante editores basados en ZFP indujo cambios mínimos en la expresión de otros genes y en los niveles de metilación del ADN en el genoma, lo que indica una alta especificidad del tratamiento. Este aspecto es crucial para el desarrollo de terapias epigenéticas, ya que minimiza el riesgo de efectos secundarios asociados con el silenciamiento de genes no objetivo.

Además, el estudio demostró la durabilidad del silenciamiento epigenético de PCSK9 in vivo. Tras la administración de los editores epigenéticos, los niveles reducidos de colesterol LDL se mantuvieron estables durante 330 días, el período completo del experimento. Este hallazgo es particularmente relevante para el tratamiento de enfermedades crónicas, donde la persistencia del efecto terapéutico es esencial para reducir la frecuencia de las intervenciones médicas y mejorar la calidad de vida de los pacientes.

“Es la primera demostración publicada de que un tratamiento único con editores epigenéticos puede producir un silenciamiento estable de un gen”

- Angelo Lombardo, del Instituto de Terapia Génica de San Raffaele Telethon, en Milán.

Feb 29, 2024
Colglobal News

La investigación liderada por Angelo Lombardo y su equipo en el Instituto de Investigación Sanitaria San Raffaele de Milán representa un hito en el campo de la medicina genética y epigenética. Utilizando técnicas avanzadas de edición del epigenoma, los científicos han logrado silenciar el gen PCSK9, responsable de altos niveles de colesterol LDL, en ratones. Este logro no solo demuestra la eficacia del silenciamiento epigenético en la reducción del colesterol sin alterar el ADN, sino que también sugiere su potencial aplicación en el tratamiento de diversas enfermedades crónicas y de origen genético.

El estudio, publicado en Nature, destaca por su enfoque innovador en el tratamiento de la hipercolesterolemia. A diferencia de las terapias genéticas convencionales que requieren modificaciones directas en el ADN, el silenciamiento epigenético actúa sobre las marcas químicas que regulan la expresión genética. Esta técnica permite una intervención menos invasiva y con posibles menores riesgos asociados, marcando un antes y un después en la búsqueda de alternativas más seguras y efectivas para el manejo de enfermedades genéticas.

El experimento demostró que una única administración de los modificadores epigenéticos era suficiente para mantener el gen PCSK9 silenciado durante 330 días, el equivalente a casi un año, reduciendo significativamente los niveles de colesterol LDL en los ratones. Este resultado no solo evidencia la durabilidad del efecto sino también su potencial para tratamientos a largo plazo, ofreciendo una esperanza renovada para pacientes con condiciones crónicas que requieren intervenciones constantes y a menudo invasivas.

Además, el estudio resalta la importancia de las proteínas con dedos de zinc como una herramienta eficaz para la edición epigenética, superando a otras estrategias en términos de rendimiento y precisión. La introducción de esta maquinaria epigenética en el organismo a través de nanopartículas de lípidos representa un avance significativo en la administración de terapias genéticas y epigenéticas, facilitando su llegada a órganos específicos como el hígado, donde se produce la proteína PCSK9.

La investigación liderada por Angelo Lombardo y su equipo en el Instituto de Investigación Sanitaria San Raffaele de Milán representa un hito en el campo de la medicina genética y epigenética. Utilizando técnicas avanzadas de edición del epigenoma, los científicos han logrado silenciar el gen PCSK9, responsable de altos niveles de colesterol LDL, en ratones. Este logro no solo demuestra la eficacia del silenciamiento epigenético en la reducción del colesterol sin alterar el ADN, sino que también sugiere su potencial aplicación en el tratamiento de diversas enfermedades crónicas y de origen genético.

El estudio, publicado en Nature, destaca por su enfoque innovador en el tratamiento de la hipercolesterolemia. A diferencia de las terapias genéticas convencionales que requieren modificaciones directas en el ADN, el silenciamiento epigenético actúa sobre las marcas químicas que regulan la expresión genética. Esta técnica permite una intervención menos invasiva y con posibles menores riesgos asociados, marcando un antes y un después en la búsqueda de alternativas más seguras y efectivas para el manejo de enfermedades genéticas.

El experimento demostró que una única administración de los modificadores epigenéticos era suficiente para mantener el gen PCSK9 silenciado durante 330 días, el equivalente a casi un año, reduciendo significativamente los niveles de colesterol LDL en los ratones. Este resultado no solo evidencia la durabilidad del efecto sino también su potencial para tratamientos a largo plazo, ofreciendo una esperanza renovada para pacientes con condiciones crónicas que requieren intervenciones constantes y a menudo invasivas.

Además, el estudio resalta la importancia de las proteínas con dedos de zinc como una herramienta eficaz para la edición epigenética, superando a otras estrategias en términos de rendimiento y precisión. La introducción de esta maquinaria epigenética en el organismo a través de nanopartículas de lípidos representa un avance significativo en la administración de terapias genéticas y epigenéticas, facilitando su llegada a órganos específicos como el hígado, donde se produce la proteína PCSK9.

Algo Curioso
El gen PCSK9 ha sido objeto de intensa investigación debido a su papel en la regulación del colesterol LDL. La capacidad de silenciar este gen de manera específica y duradera sin modificar el ADN subraya el potencial de la edición epigenética para revolucionar el tratamiento de la hipercolesterolemia y otras enfermedades metabólicas.

Un Futuro Prometedor para el Tratamiento de Enfermedades Genéticas

La metodología empleada por el equipo de Lombardo para el silenciamiento epigenético del gen PCSK9 en ratones se basó en la utilización de editores del epigenoma diseñados específicamente para este propósito. Estos editores, compuestos por dominios de represores transcripcionales derivados de proteínas represoras naturales, se dirigieron al sitio genómico preseleccionado mediante un dominio de unión a ADN programable. La eficacia de este enfoque se demostró mediante la reducción sostenida de los niveles de colesterol LDL, sin inducir roturas en el ADN, lo que representa una ventaja significativa sobre las técnicas de edición genética convencionales que pueden llevar a mutaciones indeseadas.

Para llevar a cabo el experimento, se seleccionaron las combinaciones más efectivas de editores epigenéticos tras una serie de pruebas in vitro en líneas celulares de hepatoma de ratón. Estas combinaciones se basaron en la capacidad de silenciar el gen PCSK9 al dirigirse a la isla CpG que abarca la región promotora del gen. La selección final de editores utilizó proteínas con dedos de zinc (ZFP) por su potencia y eficacia superior en el silenciamiento de PCSK9, comparadas con otras arquitecturas basadas en dCas9 y TALEs. Este hallazgo subraya la importancia de seleccionar cuidadosamente las herramientas de edición epigenética para maximizar la eficacia terapéutica.

Eficacia y Seguridad: Claves en la Edición Epigenética

La administración de los editores epigenéticos se realizó mediante nanopartículas de lípidos (LNPs), seleccionadas por su capacidad para entregar eficazmente el maquinario de edición al hígado de los ratones. Este método de entrega representa un avance crucial en la terapia génica y epigenética, permitiendo que el tratamiento alcance el órgano objetivo con precisión y minimice los efectos secundarios. La reducción del colesterol LDL observada en los ratones tratados fue comparable a la lograda mediante la inactivación genética de PCSK9 utilizando CRISPR-Cas9, lo que destaca la eficacia de la edición epigenética como alternativa viable a las técnicas de edición genética directa.

El perfil de especificidad y seguridad de la edición epigenética se evaluó mediante análisis transcriptómicos y de metilación del ADN en las células tratadas. Los resultados confirmaron que el silenciamiento de PCSK9 mediante editores basados en ZFP indujo cambios mínimos en la expresión de otros genes y en los niveles de metilación del ADN en el genoma, lo que indica una alta especificidad del tratamiento. Este aspecto es crucial para el desarrollo de terapias epigenéticas, ya que minimiza el riesgo de efectos secundarios asociados con el silenciamiento de genes no objetivo.

Además, el estudio demostró la durabilidad del silenciamiento epigenético de PCSK9 in vivo. Tras la administración de los editores epigenéticos, los niveles reducidos de colesterol LDL se mantuvieron estables durante 330 días, el período completo del experimento. Este hallazgo es particularmente relevante para el tratamiento de enfermedades crónicas, donde la persistencia del efecto terapéutico es esencial para reducir la frecuencia de las intervenciones médicas y mejorar la calidad de vida de los pacientes.

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