La edición de PNP está surgiendo como una herramienta versátil y programable para manipulaciones de ADN de sitios específicos. Una técnica innovadora de edición del genoma podría mejorar la entrega, la especificidad y la orientación de herramientas de modificación genética para tratamientos.
El método desarrollado por KAUST combina dos tecnologías moleculares: una familia sintética de moléculas similares al ADN conocidas como ácidos peptídicos nucleicos (PNA) y una clase de enzimas cortadoras de ADN conocidas como argonautas procariotas (pAgos).
Los PNA primero se abren y se deslizan dentro de la hélice de ADN. Los pAgos, guiados por fragmentos cortos de material genético, luego unen la hélice suelta en secuencias objetivo específicas y cortan cada hebra opuesta de ADN.
Al combinar estos dos componentes, los investigadores lograron un enfoque novedoso conocido como edición de pAgo asistida por PNA, o edición de PNP, que introduce rupturas específicas en ubicaciones precisas del genoma.
En muchos sentidos, el enfoque es similar al de otras plataformas de edición de genes. Sin embargo, la edición PNP ofrece distintas ventajas en comparación con métodos más establecidos como CRISPR.
En principio, debería funcionar en más sitios del genoma , creando con precisión roturas en el ADN bicatenario, con menos posibilidades de actividades fuera del objetivo que podrían representar un riesgo para la seguridad.
Además, el pequeño tamaño de los componentes debería ayudar con el empaquetado y la entrega de la herramienta de edición de genes a los tejidos diana e incluso a los compartimentos subcelulares como las mitocondrias, las fábricas de energía de la célula y otros orgánulos.
«La tecnología que construimos mejora significativamente la eficiencia y la actividad de las roturas programables de doble cadena que podrían usarse para la edición de genes», dice el bioingeniero de KAUST Magdy Mahfouz, quien dirigió el estudio.
A través de una experimentación exhaustiva, Mahfouz y sus colegas evaluaron diversas combinaciones de PNA modificados, proteínas pAgo, moléculas guía, secuencias objetivo, condiciones experimentales y más. Estos esfuerzos culminaron con la demostración de que la edición de PNP proporciona una plataforma flexible y programable para manipulaciones genéticas específicas de un sitio en todas las formas de material de ADN.
Sin embargo, aún se requieren más mejoras antes de que la edición de PNP pueda aprovecharse para aplicaciones clínicas. «Necesitamos optimizar la entrega y demostrar una actividad in vivo sólida, tanto en experimentos de cultivo celular como en modelos animales de enfermedades», dice Tin Marsic, Ph.D. Estudiante en el laboratorio de Mahfouz y primer autor del informe de investigación.
También será importante evaluar directamente el rendimiento de la edición de PNP frente a los métodos basados en CRISPR. Pero los datos acumulados hasta ahora «muestran que nuestro concepto es versátil», dice Marsic.
Al combinar la invasión de hebras dirigida de los PNA con la actividad de corte preciso de pAgos, la edición de PNP es prometedora en numerosos campos, incluida la medicina de precisión, la agricultura y la investigación científica básica.
El trabajo se publica en la revista Nucleic Acids Research.
Fuente: phys.org