{"id":3253,"date":"2019-12-30T05:18:40","date_gmt":"2019-12-30T10:18:40","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sochob.cl\/web\/?p=3253"},"modified":"2019-12-30T05:18:40","modified_gmt":"2019-12-30T10:18:40","slug":"edicion-de-genes-y-diabetes","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sochob.cl\/web\/edicion-de-genes-y-diabetes\/","title":{"rendered":"EDICI\u00d3N DE GENES Y DIABETES"},"content":{"rendered":"

Qu\u00e9 significa la tecnolog\u00eda de edici\u00f3n gen\u00e9tica para el futuro de la diabetes. Piense en los genes como el modelo del cuerpo: en cada uno de sus miles de millones de c\u00e9lulas hay un plan de c\u00f3mo deber\u00edan funcionar, codificado en cadenas largas y retorcidas de ADN.\u00a0Los genes son secciones de ADN que contienen instrucciones para rasgos espec\u00edficos y funciones celulares.\u00a0Los humanos tienen alrededor de 20.000 genes conocidos, cada uno de los cuales controla alg\u00fan aspecto de c\u00f3mo funciona o se desarrolla el cuerpo.<\/em><\/strong><\/p>\n

\"\"<\/a>Muchos son espec\u00edficos: hay genes para los ojos azules, daltonismo, incluso cera seca.\u00a0Las influencias gen\u00e9ticas en el desarrollo de la enfermedad son mucho m\u00e1s complejas.\u00a0De una manera que los investigadores apenas han comenzado a comprender, cientos de genes que trabajan juntos pueden hacer que sea m\u00e1s o menos probable que una persona desarrolle diabetes, alterando la forma en que el cuerpo almacena grasa, transporta glucosa o responde a la insulina.<\/p>\n

El tratamiento de genes indeseables como Legos, extra\u00edbles y reemplazables, puede parecer un escenario fuera de la ciencia ficci\u00f3n.\u00a0Pero las nuevas t\u00e9cnicas lo han acercado a la realidad en los laboratorios de todo el mundo.\u00a0En los \u00faltimos a\u00f1os, una tecnolog\u00eda llamada edici\u00f3n de genes ha causado un gran impacto en el mundo de la investigaci\u00f3n m\u00e9dica.<\/p>\n

La herramienta de edici\u00f3n de genes m\u00e1s utilizada es una prote\u00edna llamada CRISPR-Cas9, que ha dado a los cient\u00edficos una nueva forma de alterar los genes de las c\u00e9lulas vivas.\u00a0Piense en ello como una tijera para el ADN.\u00a0Se basa en un sofisticado mecanismo de autodefensa desarrollado por ciertas bacterias: enzimas que derrotan a los virus invasores cortando y destruyendo su ADN.<\/p>\n

En el laboratorio, estas l\u00e1minas bacterianas se reprograman para hacer cortes precisos en el ADN de las c\u00e9lulas vivas, eliminando manchas espec\u00edficas en las cadenas largas y bien enrolladas de ADN que forman su c\u00f3digo gen\u00e9tico pero, con suerte, dejando el resto del genoma intacto.\u00a0“La belleza de CRISPR-Cas9 es que puedes apuntar a cualquier pieza de ADN que quieras”, dice Senta Georgia, PhD, bi\u00f3loga molecular e investigadora principal del Children’s Hospital<\/em> Los Angeles y la Escuela de Medicina Keck de la Universidad del Sur de California.<\/p>\n

Una vez que se corta el ADN, se puede introducir un nuevo fragmento de ADN, alterando o revirtiendo defectos gen\u00e9ticos o simplemente eliminando el gen.\u00a0Es por eso que a veces se lo conoce como editor de genes.\u00a0“Es una forma segura de dise\u00f1ar el genoma”, dice Xiaoyang Wu, PhD, bi\u00f3logo de la Universidad de Chicago.\u00a0“Permite a los investigadores modificar la c\u00e9lula de una manera espec\u00edfica”.<\/p>\n

Rara vez se ha adoptado tan r\u00e1pidamente una nueva t\u00e9cnica en tantos campos.\u00a0Relativamente simple de aprender, barato de usar e incre\u00edblemente efectivo, CRISPR se est\u00e1 utilizando para encontrar tratamientos para el c\u00e1ncer y el VIH, combatir la malaria, matar las malas hierbas e ingeniar algas productoras de petr\u00f3leo.<\/p>\n

Sentando las bases<\/strong><\/p>\n

Desde que se describi\u00f3 por primera vez en 2012 en un par de art\u00edculos pioneros en la revista\u00a0Nature<\/em>, la tecnolog\u00eda CRISPR ha cambiado dr\u00e1sticamente la forma en que trabajan los bi\u00f3logos.\u00a0Las patentes sobre la tecnolog\u00eda valen miles de millones de d\u00f3lares y han sido objeto de feroces batallas judiciales.\u00a0Mientras tanto, los investigadores lo est\u00e1n utilizando para realizar experimentos que habr\u00edan sido imposibles hace una d\u00e9cada, profundizando en las causas de enfermedades complejas.<\/p>\n

Los cient\u00edficos tambi\u00e9n est\u00e1n utilizando la t\u00e9cnica para aprender m\u00e1s sobre c\u00f3mo los genes contribuyen a la diabetes.\u00a0La investigaci\u00f3n va desde encontrar formas de reparar o reemplazar genes que causan tipos espec\u00edficos de diabetes hasta desenredar c\u00f3mo cientos de genes pueden trabajar juntos para causar enfermedades complejas como el\u00a0tipo 2, que puede tener muchas causas diferentes.\u00a0Y en el horizonte distante, dicen los cient\u00edficos, est\u00e1 la terapia g\u00e9nica: usar la edici\u00f3n g\u00e9nica para cambiar el ADN de un paciente, potencialmente ofreciendo una forma de evitar la reacci\u00f3n autoinmune que causa la\u00a0diabetes tipo 1.<\/p>\n

Pero en el futuro previsible, advierten los cient\u00edficos, la edici\u00f3n de genes sigue siendo una herramienta, no una cura.\u00a0“CRISPR-Cas9 ha cambiado el juego, dependiendo de su enfoque”, dice Georgia.\u00a0“Es una herramienta que est\u00e1 cambiando lo que podemos hacer, pero no va a solucionar la diabetes por s\u00ed sola”. Lo que es m\u00e1s probable en la pr\u00f3xima d\u00e9cada o dos, dicen los investigadores, es que la edici\u00f3n de genes ayudar\u00e1 a los cient\u00edficos a comprender c\u00f3mo funciona la diabetes y a abrirse nuevos objetivos para las terapias farmacol\u00f3gicas.<\/p>\n

Mutaciones reparadoras<\/strong><\/p>\n

Algunas de las investigaciones de edici\u00f3n de genes que se mueven m\u00e1s r\u00e1pido analizan genes individuales que causan enfermedades.\u00a0Los cambios en los genes, llamados mutaciones, generalmente son inofensivos.\u00a0Pero algunas mutaciones no lo son.\u00a0La fibrosis qu\u00edstica, la hemofilia y la anemia falciforme, por ejemplo, son causadas por cambios en un solo gen.\u00a0Y una forma rara de diabetes llamada MODY, o diabetes de inicio en la madurez de los j\u00f3venes, es causada por mutaciones en genes individuales.\u00a0Una mutaci\u00f3n, por ejemplo, impide que el cuerpo produzca insulina.<\/p>\n

Debido a que es tan espec\u00edfico, la edici\u00f3n de genes es una herramienta poderosa para observar esas enfermedades de un solo gen.\u00a0Usando c\u00e9lulas de la piel donadas por un hombre nacido con un tipo de MODY, Georgia aisl\u00f3 el gen mutado responsable de desactivar la producci\u00f3n de insulina.\u00a0Luego lo arregl\u00f3, en el laboratorio.\u00a0“Usamos CRISPR para cortar el ADN malo y pegarlo en el ADN bueno, corrigiendo la mutaci\u00f3n gen\u00e9tica”, explica Georgia.<\/p>\n

Luego logr\u00f3 convertir las c\u00e9lulas de la piel alteradas en c\u00e9lulas productoras de insulina.\u00a0“Te\u00f3ricamente, si pudieras arreglar la mutaci\u00f3n, las c\u00e9lulas deber\u00edan poder devolverse al paciente”, dice ella.<\/p>\n

Pero Georgia y otros tienen cuidado de decir que CRISPR est\u00e1 muy lejos de curar cualquiera de los tipos de MODY.\u00a0Le preocupa que los informes sin aliento sobre la edici\u00f3n de genes den a las personas con diabetes la impresi\u00f3n equivocada.\u00a0Incluso con la nueva herramienta, alterar gen\u00e9ticamente el ADN de las personas con diabetes sigue siendo un escenario de ciencia ficci\u00f3n.\u00a0“Podemos manipular el ADN para comprender c\u00f3mo las diferencias en gen\u00e9tica pueden manifestarse en la enfermedad”, dice Georgia.\u00a0“Puede permitirnos corregir la enfermedad, pero eso es en el futuro”.<\/p>\n

Considerando las consecuencias<\/strong><\/p>\n

Hay varios obst\u00e1culos importantes que los investigadores deben eliminar antes de que la edici\u00f3n de genes pueda usarse en personas con diabetes.\u00a0Aunque la tecnolog\u00eda ha recorrido un largo camino, convertir la piel u otras c\u00e9lulas en c\u00e9lulas que pueden producir insulina sigue siendo laborioso y complicado, incluso con la ayuda de la edici\u00f3n de genes.\u00a0Georgia dice que en el laboratorio el proceso complejo lleva casi un mes.\u00a0“Una vez que hemos corregido un gen, todav\u00eda tenemos que demostrar que podemos producir suficientes c\u00e9lulas que producen suficiente insulina para ayudar a un paciente”, dice ella.<\/p>\n

Tambi\u00e9n hay preocupaciones de seguridad.\u00a0A algunos les preocupa que las “tijeras” CRISPR puedan cortar accidentalmente algo incorrecto, da\u00f1ando el ADN y causando mutaciones involuntarias, y posiblemente peligrosas.\u00a0Llamados “efectos fuera del objetivo”, los investigadores apenas comienzan a descubrir c\u00f3mo identificar este posible da\u00f1o colateral, un paso clave para demostrar que CRISPR es seguro y est\u00e1 listo para usar en pacientes humanos.\u00a0(Los investigadores ya lo han probado en animales).<\/p>\n

Las posibilidades son tremendas y dif\u00edciles.\u00a0En 2018, un cient\u00edfico chino utiliz\u00f3 CRISPR para editar los genes de gemelos humanos en el \u00fatero, en un intento de protegerlos del VIH.\u00a0El anuncio provoc\u00f3 un alboroto entre los especialistas en \u00e9tica y los investigadores preocupados de que sin pautas \u00e9ticas claras, CRISPR podr\u00eda usarse para hacer “beb\u00e9s de dise\u00f1o”, yendo m\u00e1s all\u00e1 de curar enfermedades para dise\u00f1ar beb\u00e9s con rasgos espec\u00edficos.\u00a0A otros les preocupa que la edici\u00f3n de genes sin restricciones pueda tener consecuencias impredecibles, y posiblemente peligrosas, porque muchos genes tienen m\u00e1s de una funci\u00f3n.<\/p>\n

Mapeo de diabetes<\/strong><\/p>\n

Si bien una peque\u00f1a fracci\u00f3n de los casos de diabetes es causada por mutaciones \u00fanicas, la mayor\u00eda de los casos de tipo 1 y tipo 2 involucran m\u00e1s de un gen.\u00a0En lo que respecta a la diabetes tipo 2 en particular, el papel de la gen\u00e9tica a\u00fan se conoce poco.\u00a0Aunque los cient\u00edficos alguna vez hablaron con esperanza de un “gen de la diabetes” o “gen de la obesidad”, los investigadores se han dado cuenta de que el tipo 2 generalmente involucra muchos genes diferentes.\u00a0“La diabetes tipo 2 es el resultado de cientos de interacciones sutiles que hacen que el cuerpo sea m\u00e1s propenso a desarrollar diabetes”, dice Mete Civelek, PhD, un bioingeniero de la Universidad de Virginia que est\u00e1 utilizando una subvenci\u00f3n de la Asociaci\u00f3n Americana de Diabetes (ADA) para desentra\u00f1ar el gen\u00e9tica del almacenamiento de grasa.\u00a0“Una enfermedad como el tipo 2 no es el resultado de un gen activado o desactivado”.<\/p>\n

CRISPR, dice Civelek, a\u00fan puede ayudar a identificar qu\u00e9 genes son clave y cu\u00e1les son jugadores de bits.\u00a0Las pruebas gen\u00e9ticas de cientos o miles de personas con diabetes muestran que algunos genes son m\u00e1s influyentes que otros.\u00a0Compara tales genes con personas con muchos amigos de Facebook: una publicaci\u00f3n de alguien con 5.000 amigos de Facebook tendr\u00e1 un mayor impacto en la red que algo compartido con solo 100 conexiones.<\/p>\n

Si Civelek pudiera usar CRISPR para identificar los genes m\u00e1s influyentes involucrados en el almacenamiento de grasa, un contribuyente a la diabetes tipo 2, ser\u00eda un primer paso hacia el desarrollo de medicamentos dirigidos a esos genes.\u00a0Lo mismo ocurre con otros procesos complejos, como el transporte de glucosa a las c\u00e9lulas.<\/p>\n

Cuando Jingshi Shen, PhD, comenz\u00f3 su laboratorio en la Universidad de Colorado Boulder hace una d\u00e9cada, por ejemplo, quer\u00eda entender c\u00f3mo la glucosa ingresa a las c\u00e9lulas y por qu\u00e9 el proceso no funciona tan bien en personas con diabetes.\u00a0Sab\u00eda que tendr\u00eda que jugar un juego de eliminaci\u00f3n: primero, eliminar\u00eda o alterar\u00eda cada uno de los 20.000 genes que los humanos tienen, uno a la vez.\u00a0Luego, despu\u00e9s de cada ajuste, tendr\u00eda que cultivar las c\u00e9lulas alteradas en el laboratorio y luego ver si hab\u00eda alg\u00fan cambio en la forma en que transportaban la glucosa.<\/p>\n

Eventualmente, esperaba, ser\u00eda posible reducir una lista de genes que jugaron un papel.\u00a0Solo entonces podr\u00eda comenzar a buscar las razones por las que algunas c\u00e9lulas ten\u00edan m\u00e1s problemas que otras.\u00a0Antes de CRISPR, la idea misma era desalentadora.\u00a0Los m\u00e9todos com\u00fanmente disponibles incluso hace cinco a\u00f1os eran ineficientes y en su mayor\u00eda inexactos.\u00a0Por cada 10 intentos de eliminar o alterar un gen, dice Shen, uno tuvo \u00e9xito.<\/p>\n

La nueva t\u00e9cnica CRISPR aceler\u00f3 dram\u00e1ticamente la investigaci\u00f3n de Shen.\u00a0“Ahora podemos hacer proyectos que no podr\u00edamos haber so\u00f1ado hace cinco a\u00f1os”, dice.\u00a0“En realidad solo estamos limitados por la imaginaci\u00f3n”.<\/p>\n

Recientemente recibi\u00f3 una subvenci\u00f3n de la ADA para mapear la gen\u00e9tica del transporte de glucosa, una tarea que espera concluir en los pr\u00f3ximos tres a\u00f1os.\u00a0Ayudar a identificar los genes que hacen que algunas personas sean mejores para mover la glucosa que otras es un punto de partida para desarrollar terapias para mejorar el transporte de glucosa en personas con diabetes.\u00a0“Es una investigaci\u00f3n b\u00e1sica impulsada por la curiosidad, pero abrir\u00e1 muchas posibilidades”, dice Shen.\u00a0“La edici\u00f3n gen\u00f3mica CRISPR cambi\u00f3 todo”.<\/p>\n

Complicado tipo 1<\/strong><\/p>\n

La diabetes tipo 1 es el resultado del sistema inmunitario del cuerpo que ataca y destruye por error las c\u00e9lulas beta productoras de insulina.\u00a0Introducir c\u00e9lulas beta nuevamente en el cuerpo solo provocar\u00eda otro ataque.<\/p>\n

Una empresa, ViaCyte, ha desarrollado una forma de cultivar c\u00e9lulas productoras de insulina en un laboratorio, en cantidades lo suficientemente grandes como para satisfacer las necesidades de insulina del paciente.\u00a0Ya han experimentado formas de colocarlos en los cuerpos de personas con tipo 1, ya sea utilizando dispositivos de encapsulaci\u00f3n especiales para mantener seguras las c\u00e9lulas beta o administrando medicamentos a las personas para suprimir sus sistemas inmunes.<\/p>\n

En una asociaci\u00f3n anunciada el a\u00f1o pasado, ViaCyte se asoci\u00f3 con CRISPR Therapeutics<\/em>, una gran compa\u00f1\u00eda especializada en el uso de CRISPR para aplicaciones m\u00e9dicas.\u00a0Las dos compa\u00f1\u00edas anunciaron recientemente que hab\u00edan usado CRISPR para desarrollar c\u00e9lulas productoras de insulina “sigilosas”, dise\u00f1adas para verse lo suficientemente diferentes como para evadir la respuesta inmune del cuerpo y evitar la necesidad de medicamentos inmunosupresores.\u00a0“Hay muchos genes que desea manipular, y antes de la aparici\u00f3n de CRISPR, la tecnolog\u00eda disponible no era lo suficientemente eficiente”, dice Kevin D’Amour, PhD, investigador de ViaCyte.\u00a0Esperan comenzar a probar las c\u00e9lulas en humanos pronto.<\/p>\n

Fuente:<\/strong> http:\/\/www.diabetesforecast.org (Enero 2020)<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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