Riepilogo Gli editor di base della citosina e gli editor di base dell’adenina (ABE) possono correggere le mutazioni puntiformi in modo prevedibile e indipendente dalle rotture del DNA a doppio filamento indotte da Cas9 (che causano una sostanziale formazione di indel) e dalla riparazione diretta dall’omologia (che di solito porta a una bassa efficienza di editing). Qui, mostriamo, nei topi adulti, che un’iniezione sottoretinica di un virus adeno-associato che esprime un ABE e un singolo RNA guida mirato a una mutazione missenso de novo nel gene Rpe65 corregge la mutazione patogena con un’efficienza fino al 29% e con un’efficienza minima formazione di indel e mutazioni fuori bersaglio, nonostante l’assenza della sequenza canonica NGG come motivo adiacente al protospacer. I topi trattati con ABE hanno mostrato un’espressione di RPE65 ripristinata e un’attività dell’isomerasi dei retinoidi, nonché livelli quasi normali delle funzioni retiniche e visive. I nostri risultati motivano ulteriori test sull’ABE per il trattamento delle malattie ereditarie della retina e per la correzione di mutazioni patologiche con motivi adiacenti a protospaziatori non canonici. |
Uno studio innovativo, condotto da ricercatori dell’Università della California, Irvine, ha portato al ripristino delle funzioni visive e retiniche in modelli murini affetti da una malattia retinica ereditaria.
Pubblicato oggi su Nature Biomedical Engineering , l’articolo, intitolato "Ripristino della funzione visiva nei topi adulti con una malattia retinica ereditaria mediante editing della base dell’adenina", illustra l’uso di una tecnologia CRISPR di prossima generazione e pone le basi per lo sviluppo di una nuova modalità terapeutica per un’ampia gamma di malattie oculari ereditarie causate da diverse mutazioni genetiche.
"In questo studio dimostrativo, forniamo la prova del potenziale clinico degli editor di base per correggere le mutazioni che causano malattie retiniche ereditarie e per ripristinare la funzione visiva", ha affermato Krzysztof Palczewski, PhD, Irving H. Leopold Chair e un illustre professore presso il Gavin Herbert Eye Institute, Dipartimento di Oftalmologia, Scuola di Medicina dell’UCI. "I nostri risultati dimostrano il salvataggio dalla cecità di maggior successo fino ad oggi utilizzando l’editing del genoma."
Le malattie ereditarie della retina (IRD) sono un gruppo di condizioni che portano alla cecità causate da mutazioni in più di 250 geni diversi. In precedenza, non esisteva alcuna strada per curare queste malattie devastanti e accecanti. Recentemente, la FDA ha approvato la prima terapia di aumento genetico per l’amaurosi congenita di Leber (LCA), una forma comune di IRD che ha origine durante l’infanzia.
Una mutazione in un modello murino di cecità ereditaria abolisce l’espressione di RPE65, un enzima chiave in un ciclo visivo, nelle cellule RPE. Il trattamento di editing di base può correggere la mutazione e ripristinare l’RPE65 funzionale (verde), ripristinando così la vista nei topi.
"Come alternativa alla terapia di aumento genetico, abbiamo applicato una nuova generazione di tecnologia CRISPR, nota come "base editing" , come trattamento per le malattie ereditarie della retina", ha affermato la prima autrice Susie Suh, assistente specialista presso il Dipartimento di Medicina dell’Università di Los Angeles. Facoltà di Medicina dell’UCI. Oftalmologia.
"Abbiamo superato alcune delle barriere del sistema CRISPR-Cas9, come le mutazioni fuori bersaglio imprevedibili e la bassa efficienza di editing, utilizzando editor di base di citosina e adenina (CBE e ABE). L’utilizzo di questi editor ci ha permesso di correggere le mutazioni puntiformi in modo preciso e prevedibile, riducendo al minimo le mutazioni involontarie che potrebbero causare effetti collaterali indesiderati", ha affermato il co-autore senior Elliot Choi, anche assistente specialista presso il Dipartimento di Oftalmologia dell’UCI.
Utilizzando un modello murino di LCA che ospita una mutazione patogena clinicamente rilevante nel gene Rpe65, il team dell’UCI ha dimostrato con successo il potenziale terapeutico dell’editing di base per il trattamento della LCA e, per estensione, di altre malattie ereditarie che causano cecità. Tra gli altri risultati, il trattamento di editing di base ha ripristinato la funzione visiva e retinica nei topi LCA a livelli quasi normali.
"Dopo aver ricevuto il trattamento, i topi del nostro studio sono stati in grado di discriminare i cambiamenti visivi in termini di direzione, dimensione, contrasto e frequenza spaziale e temporale", ha detto Palczewski. "Questi risultati sono estremamente incoraggianti e rappresentano un importante passo avanti verso lo sviluppo di trattamenti per le malattie ereditarie della retina."
Gli approcci di terapia genica per il trattamento delle malattie ereditarie della retina sono di particolare interesse data l’accessibilità dell’occhio, il suo status immuno-privilegiato e gli studi clinici di successo della terapia di aumento genetico RPE65 che hanno portato alla prima terapia genica approvata dall’amministrazione statunitense. Cibo e farmaci negli Stati Uniti
Ora, come dimostrato in questo studio, la tecnologia di editing di base può fornire un modello di trattamento alternativo alla terapia di aumento genetico per salvare in modo permanente la funzione di una proteina chiave correlata alla vista disabilitata dalle mutazioni.
