Hay enfermedades graves, muy graves y terribles y luego están las mitocondrias. En este tipo de enfermedad genética se ve afectada por las mitocondrias. Esto se llama orgánicos de nuestras células responsables de la producción de energía de supervivencia necesaria.
Por lo tanto, si falla la mitohondria, las consecuencias son catastróficas. Todas las células del cuerpo, los músculos, las neuronas, el corazón, los órganos internos, el sistema inmune, la escena, el oído, el cerebro, todos se detienen o cambian y es muy difícil de sobrevivir.
Las enfermedades mitocondriales son raras y heterogéneas, y su gravedad depende del porcentaje de mitocondrias afectadas, porque en una persona que puede coincidir con las mitocondrias sanas y dañadas. Por lo general, ocurren en la infancia y, en los casos más graves, tienen consecuencias fatales. No hay medicina, aunque algunos tratamientos pueden ayudar a deshacerse de los síntomas.
Asociación de bacterias
Por lo general, heredamos las mitocondrias con el camino de la madre, porque aquellos que tienen una célula embrionaria derivan esencialmente del huevo. Gracias al microbiólogo Linn Margulis, sabemos que son antes de mil millones de bacterias que estaban conectadas a otras bacterias para formar las primeras células eucariotas, células centrales, plantas y animales, por ejemplo.
Margulis propuso una teoría del origen de las células eucariotas endozimbítica, con diferentes bacterias organizadas y aprendidas a vivir juntas, en la simbiosis. Uno de ellos condujo a una organización subcelular que conocemos hoy como mitohondrias, y otros se dirigieron al núcleo de las células o cloroplastos, en las células vegetales.
Debido a su origen bacteriano, las mitocondrias tienen su genoma, muy simplificado después de mil millones de años de evolución, porque la mayoría de los genes necesitan el funcionamiento se trasladan al núcleo celular. Sin embargo, aún conserva 16 569 pares de letras en la molécula circular de ADN (como aún tienen todas las bacterias). Su función es codificar información genética (solo 37 genes) para crear proteínas y ARN significativos que las mitocondrias deben continuar creando energía.
Mutación fatal
Por supuesto, la mutación en cualquiera de estos genes de las mitocondrias tiene las consecuencias destructivas para la vida de una persona que hereda ese cambio genético. Por lo tanto, las enfermedades innatas del origen mitocondrial son muy raras, tan graves y pueden ser mortales. Sus complejas manifestaciones patológicas eventualmente afectan prácticamente todos los cuerpos y partes del cuerpo.
Casi el todopoderoso CRISPR, que inicialmente describió como un sistema defensivo utilizado por la lucha contra el virus que acecha y convirtió a Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudan en la edición genética real, no pueden ingresar a las mitocondrias. Básicamente, debido a que la herramienta CRISPR necesitaba una guía de molécula de ARN que dirige NuxEease para Cas9 en un gen de concreto que debe editarse y difícil de introducir ADN o ARN en las mitocondrias. Por lo tanto, las herramientas CRISPR no se pueden usar para editar ADN mitocondrial.
Alternativa
David R. Liu, investigador en un amplio instituto en Boston, trataba de los límites de CRISPR en las mitohondrias y, por lo tanto, una decisión, la partida del sistema editorante genético anterior: proteínas TAL, también derivadas de las bacterias infectadas por las plantas.
El sistema TAL no tiene que identificar el gen de edición, como CRISPR que funciona. Use una parte variable de estas proteínas para aparearse con secuencias de ADN específicas.
N de Talen es un sistema Nuxesec, que corta el ADN. Pero si solo se usa la parte TAL (sin nucleas), sirve para identificar la secuencia de ADN mitocondrial. Luego, solo necesita agregar un módulo de desaminasa (como la citidina enzimina desaminaza) para crear editores de genoma de genoma de mitohondrias, capaces para el cambio químico C para T. Este progreso espectacular describió LIU en 2020. Años.
Dos años más tarde, Liu mejoró estos editores de Mitochondree, relajando bases de datos que deberían estar en las posiciones adjuntas que deberían editarse, convertidas en muchas herramientas más versátiles para editar el genoma de mitocondrias.
Investigación pionera
Ahora, todos estos conocimientos y desarrollos tecnológicos extraordinarios permitieron a los investigadores de Utrecht (Países Bajos) usar editores evolucionados del contenido de CIP, en modelos celulares y orzonoides, mutaciones patógenas identificadas en el paciente con mitocondrias de ADN. La investigación terapéutica de estas herramientas es el aire de la esperanza para tratar enfermedades innatas del origen mitocondrial.
En este nuevo trabajo, los investigadores combinan el uso innovador de la versión más fiel de los editores de mitocondrias con nanopartículas de lípidos (que han sido desarrollados para capsizar la vacuna de ARN mensajero contra COD-19), que les permiten dirigir a los editores a los editores.
Los científicos también aplicaron los métodos estatales -ody -ART para el análisis de lo que sucedió en cada célula, porque todos pueden contener miles de mitohondia. Por lo tanto, podrían verificar que la eficiencia de la modificación varió entre 0% y 80%, con diferentes niveles de heteropléísmo (mezcla de mitocondrias intactas y publicadas).
Correo basura
El riesgo principal de una edición genética, en sus diversas variantes, es completar la edición de genes que no se planean. El análisis de las liberaciones en otras secuencias no deseadas de ADN nuclear y ADN mitocondrial produjo resultados no indicados (en ADN nuclear) o cambios inesperados (en mitocondrias) cuya importancia se asocia con el porcentaje de liberación en el gen seleccionado. Las posibles consecuencias de estas mutaciones adversas deben investigarse en detalle para garantizar la seguridad de los tratamientos futuros.
En cualquier caso, este documento es ciertamente relevante, porque abre la puerta para tratar enfermedades innatas mitocondriales muy graves, hasta ahora incurables, a través del uso combinado de diferentes tecnologías para la generación.
Este artículo estimula la reacción del autor inicialmente publicada en el Centro de Medios de Ciencias de España.
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