Hay enfermedades graves, muy graves y terribles y luego estĆ”n las mitocondrias. En este tipo de enfermedad genĆ©tica se ve afectada por las mitocondrias. Esto se llama orgĆ”nicos de nuestras cĆ©lulas responsables de la producciĆ³n de energĆa de supervivencia necesaria.
Por lo tanto, si falla la mitohondria, las consecuencias son catastrĆ³ficas. Todas las cĆ©lulas del cuerpo, los mĆŗsculos, las neuronas, el corazĆ³n, los Ć³rganos internos, el sistema inmune, la escena, el oĆdo, el cerebro, todos se detienen o cambian y es muy difĆcil de sobrevivir.
Las enfermedades mitocondriales son raras y heterogĆ©neas, y su gravedad depende del porcentaje de mitocondrias afectadas, porque en una persona que puede coincidir con las mitocondrias sanas y daƱadas. Por lo general, ocurren en la infancia y, en los casos mĆ”s graves, tienen consecuencias fatales. No hay medicina, aunque algunos tratamientos pueden ayudar a deshacerse de los sĆntomas.
AsociaciĆ³n de bacterias
Por lo general, heredamos las mitocondrias con el camino de la madre, porque aquellos que tienen una cĆ©lula embrionaria derivan esencialmente del huevo. Gracias al microbiĆ³logo Linn Margulis, sabemos que son antes de mil millones de bacterias que estaban conectadas a otras bacterias para formar las primeras cĆ©lulas eucariotas, cĆ©lulas centrales, plantas y animales, por ejemplo.
Margulis propuso una teorĆa del origen de las cĆ©lulas eucariotas endozimbĆtica, con diferentes bacterias organizadas y aprendidas a vivir juntas, en la simbiosis. Uno de ellos condujo a una organizaciĆ³n subcelular que conocemos hoy como mitohondrias, y otros se dirigieron al nĆŗcleo de las cĆ©lulas o cloroplastos, en las cĆ©lulas vegetales.
Debido a su origen bacteriano, las mitocondrias tienen su genoma, muy simplificado despuĆ©s de mil millones de aƱos de evoluciĆ³n, porque la mayorĆa de los genes necesitan el funcionamiento se trasladan al nĆŗcleo celular. Sin embargo, aĆŗn conserva 16 569 pares de letras en la molĆ©cula circular de ADN (como aĆŗn tienen todas las bacterias). Su funciĆ³n es codificar informaciĆ³n genĆ©tica (solo 37 genes) para crear proteĆnas y ARN significativos que las mitocondrias deben continuar creando energĆa.
MutaciĆ³n fatal
Por supuesto, la mutaciĆ³n en cualquiera de estos genes de las mitocondrias tiene las consecuencias destructivas para la vida de una persona que hereda ese cambio genĆ©tico. Por lo tanto, las enfermedades innatas del origen mitocondrial son muy raras, tan graves y pueden ser mortales. Sus complejas manifestaciones patolĆ³gicas eventualmente afectan prĆ”cticamente todos los cuerpos y partes del cuerpo.
Casi el todopoderoso CRISPR, que inicialmente describiĆ³ como un sistema defensivo utilizado por la lucha contra el virus que acecha y convirtiĆ³ a Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudan en la ediciĆ³n genĆ©tica real, no pueden ingresar a las mitocondrias. BĆ”sicamente, debido a que la herramienta CRISPR necesitaba una guĆa de molĆ©cula de ARN que dirige NuxEease para Cas9 en un gen de concreto que debe editarse y difĆcil 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 lĆmites de CRISPR en las mitohondrias y, por lo tanto, una decisiĆ³n, la partida del sistema editorante genĆ©tico anterior: proteĆnas TAL, tambiĆ©n derivadas de las bacterias infectadas por las plantas.
El sistema TAL no tiene que identificar el gen de ediciĆ³n, como CRISPR que funciona. Use una parte variable de estas proteĆnas para aparearse con secuencias de ADN especĆficas.
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 mĆ³dulo de desaminasa (como la citidina enzimina desaminaza) para crear editores de genoma de genoma de mitohondrias, capaces para el cambio quĆmico C para T. Este progreso espectacular describiĆ³ LIU en 2020. AƱos.
Dos aƱos mĆ”s tarde, Liu mejorĆ³ estos editores de Mitochondree, relajando bases de datos que deberĆan estar en las posiciones adjuntas que deberĆan editarse, convertidas en muchas herramientas mĆ”s versĆ”tiles para editar el genoma de mitocondrias.
InvestigaciĆ³n pionera
Ahora, todos estos conocimientos y desarrollos tecnolĆ³gicos extraordinarios permitieron a los investigadores de Utrecht (PaĆses Bajos) usar editores evolucionados del contenido de CIP, en modelos celulares y orzonoides, mutaciones patĆ³genas identificadas en el paciente con mitocondrias de ADN. La investigaciĆ³n terapĆ©utica 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 versiĆ³n mĆ”s fiel de los editores de mitocondrias con nanopartĆculas de lĆpidos (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 cientĆficos tambiĆ©n aplicaron los mĆ©todos estatales -ody -ART para el anĆ”lisis de lo que sucediĆ³ en cada cĆ©lula, porque todos pueden contener miles de mitohondia. Por lo tanto, podrĆan verificar que la eficiencia de la modificaciĆ³n variĆ³ entre 0% y 80%, con diferentes niveles de heteroplĆ©Ćsmo (mezcla de mitocondrias intactas y publicadas).
Correo basura
El riesgo principal de una ediciĆ³n genĆ©tica, en sus diversas variantes, es completar la ediciĆ³n de genes que no se planean. El anĆ”lisis 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 liberaciĆ³n 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 travĆ©s del uso combinado de diferentes tecnologĆas para la generaciĆ³n.
Este artĆculo estimula la reacciĆ³n del autor inicialmente publicada en el Centro de Medios de Ciencias de EspaƱa.
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