Logo CIEMAT

Noticias

Desarrollo y validación de un sistema altamente eficaz para modelizar enfermedades raras de piel basado en el sistema CRISPR/Cas9

Desarrollo y validación de un sistema altamente eficaz para modelizar enfermedades raras de piel basado en el sistema CRISPR/Cas9 

23/07/2020

Biología y biomedicina

La evaluación de terapias avanzadas para enfermedades raras depende en gran medida del empleo de modelos fidedignos in vitro e in vivo para esas patologías.  Existe además una significativa dificultad práctica y/o ética para la obtención de biopsias de individuos que padecen enfermedades monogénicas raras de piel, o genodermatosis,  para investigación pre-clínica. Así pues, en el contexto de un trabajo de tesis doctoral (Victoria Gálvez, becaria FPU) el grupo liderado por los doctores Marta Carretero y Fernando Larcher de la División de Biomedicina Epitelial en colaboración con investigadores de la Universidad Carlos III desarrollaron un modelo de enfermedad basados en el uso de células provenientes de donantes sanos de piel a las que se elimina selectivamente el gen responsable de la patología, mediante el uso de la tecnología CRISPR/Cas9. 

Hasta ahora estos modelos "knockout" se obtenían casi exclusivamente a partir líneas celulares que expresan de manera constitutiva la proteína Cas9 y no se había llevado a cabo en queratinocitos primarios para modelizar genodermatosis.  En el estudio publicado recientemente en Molecular Therapy Methods and Clinical Development se utilizó una metodología altamente eficaz basada en la reparación NHEJ del ADN, previamente empleada por el grupo en la corrección de la Epidermolisis bullosa distrófica recesiva, para escindir una secuencia relevante del gen SPINK5 cuya mutación provoca el síndrome de Netheron (NS), una genodermatosis caracterizada por un fenotipo ictiosiforme en ocasiones letal.

La escisión dirigida del exón 1 de SPINK5 en queratinocitos humanos normales condujo como era previsible a la ausencia de expresión de la proteína codificada por el gen, dando lugar a células que reprodujeron el fenotipo NS tanto in vitro en modelos 3D cómo in vivo en piel regenerada tras el trasplante a ratones inmunodeficientes. El sistema modelo fue validado a nivel terapéutico mediante una estrategia de terapia génica.

El éxito obtenido con esta metodología abre las puertas a modelizar otras genodermatosis previamente no abordadas a nivel experimental.


Imagen: Estrategia de inactivación del gen responsable del síndrome de Netherton. El gen SPINK5 se inactiva eficientemente en células de piel de un donante sano eliminando selectivamente el exón 1 gracias a la edición génica mediada por la herramienta CRISPR/Cas9, representada por las tijeras. El gen resultante, carente del exón 1, no es funcional y por tanto las células editadas se comportan como las de pacientes de síndrome de Netherton según se ha demostrado in vitro e in vivo.

Desarrollo y validación de un sistema altamente eficaz para modelizar enfermedades raras de piel basado en el sistema CRISPR/Cas9 Desarrollo y validación de un sistema altamente eficaz para modelizar enfermedades raras de piel basado en el sistema CRISPR/Cas9