Cientistas chineses restauram a visão em camundongos usando uma nova técnica de edição genética: PESpRY

IE, 17/03/2023 

Por Mert Erdemir 

A equipe de pesquisa usou um novo sistema de edição de genoma baseado em CRISPR chamado PESpRY.

Cientistas na China (comunista) trataram efetivamente a retinite pigmentosa, uma das principais causas de perda de visão, em camundongos, de acordo com um comunicado à imprensa publicado na Eurekalert.

A equipe de pesquisa utilizou uma nova forma de edição do genoma baseada em CRISPR que é excepcionalmente adaptável e pode potencialmente remediar inúmeras mutações genéticas responsáveis ​​por causar diferentes doenças.

Os cientistas empregaram a edição do genoma para restaurar a visão em camundongos afetados por distúrbios genéticos, como a amaurose congênita de Leber, afetando o epitélio pigmentar da retina, uma camada de células não neuronais no olho que suporta as células fotorreceptoras de haste e cone sensíveis à luz.

No entanto, a maioria das formas hereditárias de cegueira, incluindo a retinite pigmentosa, surgem de anomalias genéticas nos fotorreceptores neurais em vez do epitélio pigmentar da retina.

“A capacidade de editar o genoma das células neurais da retina, particularmente fotorreceptores doentes ou moribundos, forneceria evidências muito mais convincentes para as possíveis aplicações dessas ferramentas de edição do genoma no tratamento de doenças como a retinite pigmentosa”, diz Kai Yao, professor da Universidade de Ciência e Tecnologia de Wuhan.

PESpRY: Um sistema CRISPR altamente adaptável

A edição de genes previne a degeneração de fotorreceptores em camundongos

Estima-se que a retinite pigmentosa afete uma em cada 4.000 pessoas e pode resultar de mutações em mais de 100 genes diferentes. Essa condição afeta primeiro os bastonetes responsáveis ​​por detectar a luz fraca, causando sua disfunção e morte. Posteriormente, também pode afetar as células cone necessárias para a visão de cores, eventualmente levando à perda irreversível da visão de natureza grave.

Yao e sua equipe de pesquisa tiveram como objetivo restaurar a visão de camundongos afetados pela retinite pigmentosa resultante de uma mutação no gene responsável pela codificação da enzima crítica PDE6β. Eles conseguiram isso criando um sistema CRISPR altamente adaptável chamado PESpRY, que pode ser personalizado para corrigir vários tipos de mutações genéticas presentes em qualquer parte do genoma.

Ao direcionar a mutação do gene PDE6β com o sistema PESpRY, Yao e a equipe conseguiram corrigir efetivamente a mutação e restaurar a atividade da enzima nas retinas de camundongos que sofriam de retinite pigmentosa. Essa intervenção impediu a degeneração das células fotorreceptoras de bastonetes e cones, e suas reações elétricas à luz foram restabelecidas.

Os pesquisadores submeteram os ratos geneticamente modificados a vários testes comportamentais, que demonstraram que os animais mantiveram sua visão até a velhice. Por exemplo, eles foram capazes de navegar através de um labirinto de água guiado por pistas visuais quase tão eficientemente quanto ratos saudáveis, e seus típicos movimentos de cabeça em resposta a estímulos visuais foram exibidos.

Yao enfatiza que é necessário um trabalho adicional para garantir a segurança e a eficácia do sistema PESpRY em humanos. No entanto, o estudo fornece evidências substanciais para a aplicabilidade desta estratégia inovadora de edição do genoma in vivo e seu potencial para o tratamento de diversas pesquisas e contextos terapêuticos, particularmente doenças hereditárias da retina, como a retinite pigmentosa.

O estudo foi publicado no Journal of Experimental Medicine.

Resumo do estudo:

A retinite pigmentosa (RP) é uma distrofia retiniana hereditária que causa perda progressiva e irreversível de fotorreceptores retinianos. Aqui, desenvolvemos uma ferramenta de edição de genoma caracterizada pela versatilidade dos editores principais (PEs) e pelo requisito PAM irrestrito de uma variante SpCas9 (SpRY), conhecida como PESpRY. As retinas doentes do modelo de camundongo RP associado a Pde6b foram transduzidas por meio de um PESpRY de empacotamento do sistema AAV duplo para a edição do genoma in vivo por meio de um PAM não-NGG (GTG). A perda celular progressiva foi revertida assim que a mutação foi corrigida, levando a um resgate substancial de fotorreceptores e produção de PDE6β funcional. Os camundongos tratados exibiram respostas significativas no eletrorretinograma e apresentaram bom desempenho nos testes de evitação passiva e ativa. Além disso, eles apresentaram uma melhora aparente nas respostas optomotoras dirigidas por estímulos visuais e concluíram com eficiência as tarefas do labirinto aquático guiadas visualmente. Juntos, nosso estudo fornece evidências convincentes para a prevenção da perda de visão causada por mutações genéticas associadas a RP por meio de edição primária in vivo irrestrita nas retinas em degeneração.

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Fonte:https://interestingengineering.com/health/restore-sight-new-gene-editing-technique