image: The authors of this study have applied the gene-editing tool CRISPR/Cas9, which in this case is employed to safely and accurately eliminate from the stem cells of the skin of patients the exon 80 of the COL7A1 gene, which contains the pathogenic mutation. This leads to the production, from the edited cells, of a functional C7 variant view more
Credit: UC3M
Con este abordaje, publicado en la prestigiosa revista Molecular Therapy, se ha conseguido corregir un porcentaje inusualmente alto de las células del paciente (superior al 80%) cumpliendo con dos de las propiedades más perseguidas a la hora de desarrollar nuevas terapias: seguridad biológica y eficacia terapéutica. "El trabajo permite sentar las bases para una rápida traslación a la clínica", explica Marcela del Río, coautora de este estudio y profesora del Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial de la UC3M.
La epidermólisis bullosa distrófica recesiva, un subtipo agresivo de la epidermólisis bullosa, es una enfermedad rara de fragilidad cutánea, caracterizada por la formación continua de erosiones y ampollas en piel y mucosas internas, así como fibrosis y diversas complicaciones como la pseudosindactilia (fusión de los dedos) y una alta predisposición al desarrollo de carcinoma epidermoide metastásico. El manejo de esta enfermedad supone un desafío para los profesionales de la salud y un gran esfuerzo para el paciente y su familia.
Esta enfermedad, de base genética, está causada por mutaciones en el gen COL7A1, que codifica para el colágeno 7, una proteína esencial para la adhesión de la dermis y la epidermis. En España, existe una alta prevalencia de una mutación que se localiza en el exón 80 del gen (presente en aproximadamente el 50% de los pacientes españoles), lo que justifica el desarrollo de una terapia de precisión dirigida a esta región del gen.
Edición del genoma con CRISPR/Cas9
Los autores de este estudio han aplicado la herramienta de edición genómica CRISPR/Cas9, que en este caso se emplea para eliminar de las células madre de la piel de los pacientes de forma precisa y segura el exón 80 del gen COL7A1 que contiene la mutación patogénica. Esto da lugar a la producción, a partir de la células editadas, de una variante funcional de la proteína colágeno 7.
El trasplante de una piel generada por ingeniería tisular y portadora de células de pacientes corregidas empleando esta nueva tecnología ha demostrado ser capaz de regenerar un tejido completamente normal en un modelo preclínico fidedigno de la enfermedad.
Hasta el momento, las herramientas moleculares CRISPR/Cas9 carecían de los niveles de eficacia necesarios para una aplicación clínica realista en células madre adultas tales como las hematopoyéticas o cutáneas. Así pues, estas estrategias no podían competir con las terapias génicas convencionales de adición empleando vectores virales. "Esto era así hasta el desarrollo y validación con éxito de una forma de edición genómica no viral que incluso sobrepasa la eficacia de la terapia génica de adición para la epidermólisis bullosa distrófica recesiva", señala el coautor del estudio, Fernando Larcher, del CIEMAT. Además de su eficacia, la estrategia resultó ser segura en virtud de la ausencia de efectos indeseables sobre el resto del genoma.
En este trabajo participan también el investigador en formación de la UC3M, José Bonafont, en el marco de su tesis doctoral, y científicos del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas y de la Universidad de Heidelberg (Alemania). El estudio ha sido posible gracias a la financiación de la organización de afectados DEBRA-Internacional; Era Net Erare; la Acción Estratégica en Salud del Instituto de Salud Carlos III; el Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación; y la Comunidad Autónoma de Madrid.
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Artículo de referencia:
Clinically-relevant correction of Recessive Dystrophic Epidermolysis Bullosa by dual sgRNA CRISPR/Cas9-mediated gene editing. Jose Bonafont, Ángeles Mencía, Marta García, Raúl Torres, Sandra Rodríguez, Marta Carretero, Esteban Chacón-Solano, Silvia Modamio-Høybjør, Lucía Marinas, Carlos León, María J. Escamez, Ingrid Hausser, Marcela Del Río, Rodolfo Murillas, Fernando Larcher. Molecular Therapy. Doi: 10.1016/j.ymthe.2019.03.007
Journal
Molecular Therapy