Investigadors del Broad Institute de la Universitat de Harvard han presentat, en un article a la revista Nature Biotechnology, una versió millorada del mètode d’edició genòmica d’alta precisió “prime editing”, desenvolupat el 2019 pel mateix equip. Aquesta nova versió, anomenada “twin prime editing” (twinPE), permet incorporar en llocs específics del genoma fragments d’ADN tan grans com la mida d’un gen sencer. A la llarga, twinPE podria ser utilitzat en el disseny de teràpies gèniques molt precises, per substituir de manera segura i dirigida en els pacients els gens mutats per còpies normals.
La tècnica inicial permetia fer en el genoma edicions d’alta precisió –substitucions, insercions, i delecions de seqüències d’ADN–, però únicament de fragments petits, d’unes quantes desenes de parells de bases, fet que en limitava l’aplicació per a teràpia gènica. Igual que el PE original, la nova versió és molt precisa, perquè no talla simultàniament les dues cadenes d’ADN, amb la qual cosa s’evita la introducció d’errors no desitjats, però addicionalment optimitza el procés perquè incrementa substancialment la mida dels fragments d’ADN que es poden editar. Per una explicació detallada del funcionament del PE original, vegeu la notícia al blog de DBGen de 18/11/2019.
En un primer pas, els investigadors han demostrat el potencial terapèutic de twinPE en cultius de cèl·lules humanes al laboratori, en les quals han inserit de manera precisa fragments d’ADN de milers de parells de bases en llocs del genoma rellevants per a la teràpia. També han aconseguit invertir la orientació d’un fragment d’ADN de 40.000 parells de bases demostrant que, potencialment, podria servir per corregir una síndrome genètica rara, la síndrome de Hunter, causada per una alteració genòmica de característiques similars.
En paraules del seu creador, David R. Liu: “El twinPE podria ser una eina més segura i precisa d’inserir gens funcionals sencers d’interès terapèutic a les posicions específiques, i ubicar-los en llocs diana segurs minimitzant el risc de possibles efectes secundaria.”
En un altre estudi recent el mateix equip havia aconseguit incrementar l’eficiència del “prime editing”, un pas més per a la seva aplicació com a eina terapèutica. Ara el nou mètode twinPE suposa un salt endavant molt substancial perquè obre la porta a inserir, substituir o delecionar seqüències de fins a 800 parells de bases de longitud. Per poder introduir fragments d’ADN encara més grans, els investigadors han utilitzat twinPE afegint el disseny de “llocs d’aterratge” en el genoma, reconeguts per uns enzims anomenats recombinases. Combinant el twinPE i les recombinases han aconseguit incorporar en llocs específics fragments d’ADN de la mida d’un gen.
Actualment, el grup de David R. Liu continua treballant per fer que aquest mètode sigui cada cop més eficient i segur, per tal de poder-lo utilitzar en aplicacions terapèutiques.