La edición CRISPR del genoma y la tecnología de células madre

La edición CRISPR del genoma y la tecnología de células madre descubrieron la causa del trastorno cardíaco de un bebé

Tatiana Legkiy tenía solo dos meses de edad cuando la llevaron a un hospital de San Francisco después de que un ecocardiograma mostró que su corazón estaba funcionando mal. Un artículo reciente en STAT relata los esfuerzos para salvar su vida. Tatiana fue puesta en soporte vital de emergencia. Sorprendentemente, el medicamento que estaba recibiendo comenzó a funcionar y su corazón comenzó a bombear normalmente nuevamente.

Un diagnóstico incompleto

Durante los últimos doce años, los investigadores han estado buscando respuestas al desarrollo anormal del corazón de Tatiana. Encontraron algunas pistas. Una de esas pistas tenía que ver con el aborto espontáneo de su madre. Un feto había muerto de la condición. El segundo descubrimiento se refería a un problema cardíaco no diagnosticado en su hermana mayor. Ambos descubrimientos crearon teorías sobre cómo se pueden heredar las mutaciones causantes de enfermedades.

Enfermedades hereditarias y enfermedades oligógnicas

Los investigadores están de acuerdo en que las enfermedades hereditarias, como la enfermedad de Huntington, la fibrosis quística o la anemia de células falciformes, son el resultado de una mutación en un gen. Pero a veces las mutaciones genéticas de unos pocos genes causan colectivamente enfermedades «oligogénicas», lo que significa que están influenciadas por más de un gen.

En un artículo publicado en la revista Science, los científicos de los Institutos Gladstone y la Universidad de California, San Francisco (UCSF) utilizaron los avances tecnológicos para probar que tres mutaciones genéticas sutiles heredadas dentro de una familia trabajaron juntas para causar enfermedades del corazón en múltiples hermanos en un muy temprana edad.

El caso de Tatiana no se resolvió hasta la llegada de la edición del genoma CRISPR y los avances en la tecnología de células madre. Los investigadores decidieron que finalmente tenían las herramientas y el caso correcto para probar su teoría.

Y ahora para probar la teoría.

Científicos de los institutos Gladstone y UCSF escribieron un artículo que se publicó en la revista Science. Informaron que tres mutaciones genéticas fueron heredadas dentro de una familia. Que la enfermedad cardíaca de los niños era el resultado de la combinación de genes tanto de su madre como de su padre. El equipo explicó que la combinación de estas mutaciones causó trastornos cardíacos en los hermanos pequeños.

Los investigadores utilizaron la secuenciación del genoma para probar su teoría. Pudieron identificar dos mutaciones en los genes del padre que aumentaron su riesgo de enfermedad cardíaca.

Los hermanos heredaron las dos mutaciones de su padre más una mutación de su madre que no tenía síntomas aparentes.

Su hermana mayor Anna, que tenía cuatro años cuando Tatiana fue hospitalizada, no parece tener ningún síntoma. Parece que su corazón es capaz de compensar las anomalías.

Se analizaron muestras de tejido del feto que habían sobrevivido en el útero durante seis meses. El equipo encontró que su corazón no se había desarrollado.

Además, las células de la piel de la familia Legkiy se convirtieron en células madre. Las células madre específicas utilizadas por los investigadores tienen la capacidad de transformarse en otras células. En este caso, se convirtieron en células cardíacas.

Usando modelos de ratón

Los investigadores, utilizando la edición del genoma CRISPR, duplicaron las mutaciones en ratones que se habían encontrado en Tatiana y su familia. Los ratones que tenían una copia de las dos mutaciones del padre de Tatiana o una mutación de su madre no tenían signos de enfermedad cardíaca.

Sin embargo, los ratones con las tres mutaciones tenían evidencia de defectos cardíacos que eran idénticos a los que aparecían en los niños. No solo daña la función y la estructura del corazón, sino también los cambios en los genes que son vitales para el desarrollo del corazón.

Uno de los investigadores resumió los resultados al explicar que el cuerpo puede tolerar una copia mala, pero cuando se combinan las variantes, pueden causar problemas cardíacos graves.

El estudio también demuestra cómo funcionan los genes múltiples y cómo causan enfermedades en los seres humanos. Este descubrimiento permite a los científicos dirigirse a los modificadores genéticos que causan enfermedades. Entonces ellos pueden desarrollar terapias apropiadas.

Anna y Tatiana que viven en Texas, ahora tienen quince y once años. Las chicas visitan a sus cardiólogos con regularidad, pero no toman ningún medicamento. Su madre se complació en informar que sus corazones están funcionando normalmente.

ROSE DUESTERWALD

Fuente: http://bit.ly/2JXA9WB