A ferramenta de edição de RNA pode retirar parte do risco da terapia genética

A capacidade de corrigir erros genéticos causadores de doenças usando editores de genoma tem uma grande promessa na medicina, mas não é sem risco. Quando esse tipo de “cirurgia genética” é realizada no DNA, por exemplo, sempre existe o perigo de deixar cicatrizes genéticas permanentes que podem até ser herdáveis.

Para aliviar esse risco, os pesquisadores experimentaram processos de edição de genes no RNA mensageiro (mRNA), uma ligação central entre DNA e proteínas que não carregam os mesmos riscos porque não envolve alterações permanentes no DNA. Mas as ferramentas de edição de RNA existentes se mostraram muito pesadas para usar ou tóxicas para células humanas.

Os pesquisadores de Yale desenvolveram uma família nova-e segura-de ferramentas de edição de RNA que utilizam uma atividade de direção de RNA que eles encontraram “escondidos” dentro de uma ferramenta fashionable de edição de genes conhecida como CRISPR-CAS9.

“A solução foi surpreendentemente simples”, disse o autor sênior do estudo, Ailong Ke, professor de biofísica e bioquímica molecular na Faculdade de Medicina de Yale e membro da Faculdade de Artes e Ciências de Yale. “Descobrimos a atividade robusta de direcionamento de RNA escondida dentro (a ferramenta CRISPR) e sua enzima relacionada, ISCB, e simplesmente desencadeamos seu poder oculto para direcionar o RNA”.

Suas descobertas são publicado no diário Célula.

CRISPR (repetições palindrômicas curtas regularmente agrupadas) são sequências de DNA encontradas nos genomas dos organismos-como bactérias e archaea-as células não possuem núcleo e outras organelas ligadas à membrana. O CAS9 (proteína 9 associado ao CRISPR) é uma enzima que usa sequências CRISPR. As enzimas Cas9 e sequências CRISPR formam a base da tecnologia CRISPR-CAS9 usada para editar genes em organismos vivos.

A abordagem foi guiada por “uma profunda compreensão das estruturas moleculares do ISCB”, incluindo as descobertas relatadas pelo laboratório da revista Science, disse Chengtao Xu, um associado de pós -doutorado em Yale e primeiro autor do estudo.

“Seria muito mais difícil ter a mesma idéia do Cas9, porque sua estrutura é muito mais sofisticada que o ISCB”, disse Xu. “A natureza deixa muitos tesouros para nós, e é desafiador, mas intrigante, revelá -los. Isso é algo em que nos somos particularmente bons em Biofísica molecular e bioquímica. “

Os pesquisadores nomearam suas novas ferramentas R-discB e R-Cas9 e definiram seu uso na pesquisa e medicina do genoma.

“Eles são as facas suíças do exército para edição de RNA”, disse Ke. “Mostramos que eles podem ser usados para perturbar as funções do mRNA, cortar e destruir o mRNA direcionado, ou para corrigir os erros de codificação no alvo de mRNA.

“Em essência, temos uma maneira de realizar qualquer tipo de cirurgia genética no nível do RNA, o que é um grande negócio”.

Xu acrescentou que as ferramentas também funcionaram nas metas enzimáticas Cas9, que usam sequências CRISPR. “Estamos realmente empolgados em ver até onde podemos adotar essa abordagem com outras ferramentas semelhantes”, disse ele.

Os pesquisadores agora planejam testar as ferramentas no laboratório para curar doenças genéticas raras ou promover a cicatrização de feridas.

“Estamos particularmente empolgados com as reações de transmissão trans realizadas pelos discos R-R-, porque ele pode potencialmente corrigir qualquer tipo de mutações genéticas no nível do RNA. Esta é uma grande oportunidade para o medicamento genoma”, disse Ke.

“Existem muitas aplicações em potencial. A nova ferramenta é robusta, muito precisa e bastante versátil”.

Outros autores do estudo incluem Xiaolin Niu e Haifeng Solar, que são associados de pós -doutorado em Yale. O estudo também envolveu o professor colaborador Weixin Tang, da Universidade de Chicago.