Un nou mètode d'edició d'ADN permetria tractar distròfia muscular i ceguesa hereditària

La modificació del genoma per fer front a malalties amb poques opcions terapèutiques ha fet un pas més gràcies a una nova tècnica desenvolupada per investigadors de la Universitat Pompeu Fabra.

L'han anomenat Find Cut-and-Transfer (FiCAT) que es podria traduir com "busca, talla i transfereix". I aprofitant l'acrònim en anglès potser han fet un joc de paraules per explicar que la tècnica permet "ficar" gens en llocs específics.

L'ha desenvolupat un equip del Laboratori de Biologia Sintètica Traslacional de la UPF liderat per Marc Güell. El treball s'ha publicat a la revista Nature Communications.

L'edició genètica consisteix a modificar l'ADN d'un organisme viu, del qual s'insereix un gen o bé se'ls substitueix, modifica o elimina. L'acció es fa en un lloc concret de l'ADN i per tant s'han hagut de buscar eines molt precises per poder tallar el material genètic i actuar sobre un lloc concret.

Una de les tècniques que han permès un gran avenç en aquest camp és l'anomenada CRISPR/Cas9, que s'ha comparat a unes tisores moleculars que permeten tallar l'ADN per llocs concrets, amb molta precisió, i després enganxar-lo novament a llocs diferents. El seu desenvolupament va valer el Premi Nobel de Química 2020 a la francesa Emmanuelle Charpentier i a la nord-americana Jennifer A. Doudna.

Però aquests avenços encara no permetien afrontar alguns problemes, com explica Marc Güell:

"L'enginyeria del genoma humà ha avançat significativament en l'última dècada amb el desenvolupament de noves eines d'edició, però encara hi havia un buit de tecnologia que permetés que els gens terapèutics es transferissin de manera eficient amb poques limitacions de grandària."

Per superar aquests obstacles, els investigadors de la UPF han desenvolupat una tecnologia programable eficient i precisa basada en la combinació de proteïnes modificades d'altres tècniques, CRISPR i transposases, com explica la coprimera autora de l'article Maria Pallarès:

"CRISPR destaca per la seva precisió a l'hora d'editar petits fragments. D'altra banda, les transposases ens permeten inserir fragments grans però de manera descontrolada. Hem combinat el millor de cada tecnologia."

Possibles aplicacions a malalties concretes

El resultat és la possibilitat d'inserir fragments grossos d'ADN i de manera precisa, cosa que obre possibilitats en diverses malalties, com apunta Avencia Sánchez-Mejías, coautora principal del treball:

"Això ens permet desenvolupar solucions terapèutiques a malalties que actualment no tenen tractament, com per exemple la distròfia muscular de Duchenne, o algunes cegueres hereditàries, en les quals el gen afectat té una mida gran."

Els autors van provar la tecnologia en línies cel·lulars humanes i de ratolí i van aconseguir millorar el procediment, com apunta Dimitrije Ivančić, coprimer autor de l'article:

"Hem anat modificant els enzims progressivament perquè adquirissin la funció que buscàvem, seleccionant els que mostraven una millor activitat."

I afegeix que "el nostre treball és una clara mostra que l'enginyeria d'enzims en el context de l'edició de genomes té un gran potencial".

Els autors comenten a l'article que conceben la tecnologia FiCAT com una plataforma per a teràpies avançades i altres aplicacions i expliquen que ja estan treballant en proves preclíniques amb la combinació de FiCAT i nanopartícules de lípids per avaluar el seu impacte.

Per tal que aquest avenç tingui plasmació en biomedicina, la UPF ha transferit la tecnologia FiCAT a la spin-off Integra Therapeutics, empresa que va ser fundada el 2020 per Marc Güell i Avencia Sánchez-Mejías.

D'aquesta manera s'intentarà que aquests coneixements permetin desenvolupar tecnologies avançades eficients i segures que arribin als pacients.