Buenas noticias de un proyecto financiado por Fundación Isabel Gemio, Federación ASEM y FEDER – Noticia Ciber ISCIII

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Hallan una terapia para una rara enfermedad cardíaca: la miocardiopatía arritmogénica tipo 5

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CNIC | jueves, 5 de septiembre de 2019

La miocardiopatía arritmogénica tipo 5 es una enfermedad genética letal para la que desgraciadamente no existe cura. Ahora, investigadores del CIBERCV, del CNIC y del Hospital Puerta de Hierro Majadahonda (Madrid) han encontrado un posible tratamiento para esta enfermedad rara. Los investigadores, cuyo trabajo se publica en Circulation, han visto en un modelo de ratón que inhibir una proteína, la quinasa GSK3b, reduce la fibrosis y mejora la función cardiaca.

La miocardiopatía arritmogénica puede producir muerte súbita, sobre todo en hombres jóvenes. Tanto los hombres que no sufren muerte súbita como las mujeres que padecen esta enfermedad desarrollan con el tiempo insuficiencia cardiaca, explican los coordinadores del estudio, Enrique Lara Pezzi, jefe de grupo en el CNIC, y Pablo García-Pavía, jefe de grupo del CIBERCV  y director de la Unidad de Cardiopatías Familiares del Servicio de Cardiología del Hospital Universitario Puerta de Hierro.

Se calcula que la miocardiopatía arritmogénica la padece entre el 0,02% y el 0,1% en la población general, por lo que se considera una enfermedad rara. El subtipo más agresivo de esta enfermedad se denomina miocardiopatía arritmogénica tipo 5 y se debe a una alteración genética en el gen TMEM43. Aunque los primeros pacientes con miocardiopatía arritmogénica tipo 5 se identificaron en la isla de Terranova (Canadá), se ha detectado también en otras zonas del mundo, incluida España.

  • Se calcula que la miocardiopatía arritmogénica la padece entre el 0,02% y el 0,1% en la población general, por lo que se considera una enfermedad rara

Durante las etapas iniciales, ‘la fase oculta’, señalan los investigadores españoles, los pacientes no suelen tener síntomas, aunque ya presentan riesgo de padecer arritmias y sufrir una muerte súbita. A pesar de que el ventrículo derecho es el más afectado en fases iniciales, a medida que se expande la fibrosis puede comprometer también el ventrículo izquierdo y aparecen síntomas y manifestaciones de insuficiencia cardiaca que hacen que los pacientes puedan requerir un trasplante de corazón.

“Sin embargo, no se conocen los mecanismos por los que se produce esta enfermedad y, a día de hoy, no existe cura”, apunta el Dr. Lara Pezzi. Ello hace que el tratamiento sea fundamentalmente paliativo y se base en la prevención de la muerte súbita mediante la implantación de un desfibrilador automático implantable (DAI) y, posteriormente, en el manejo de la insuficiencia cardiaca, incluyendo el trasplante cardiaco.

En un claro ejemplo de investigación traslacional, los grupos del Dr. Lara Pezzi y del Dr. García-Pavía estudiaron esta enfermedad con el fin de hallar nuevos tratamientos que pudiesen ser aplicados a los pacientes con esta devastadora enfermedad y que habían sido diagnosticados por primera vez en España en el hospital Puerta de Hierro. “Nos habíamos encontrado una enfermedad de la que se sabía muy poco y en la que múltiples personas de la misma familia fallecían muy jóvenes” declara el Dr García-Pavía.

“Nos dimos cuenta que necesitábamos entender mejor la enfermedad desde el principio para poder buscar tratamientos eficaces y, para eso, necesitábamos disponer de un animal que padeciese la enfermedad y que pudiésemos estudiar desde su nacimiento” prosigue el Dr García-Pavía. Así, fruto de esta necesidad clínica los dos grupos de investigación decidieron colaborar para desarrollar un modelo transgénico de ratón que expresase la proteína humana TMEM43. Juntos lograron crear animales que desarrollan la enfermedad humana. De esta manera, encontraron que la versión mutante de TMEM43 provoca la activación de una proteína, la quinasa GSK3b, que causa la muerte progresiva de las células cardiacas, que son sustituidas poco a poco por fibrosis, una de los rasgos más característicos de esta enfermedad. “Al cabo de pocos meses, el corazón no tiene suficientes células que funcionen de forma adecuada y bombeen la sangre eficazmente, por lo que el animal muere a causa de una insuficiencia cardiaca”, explica Laura Padrón-Barthe, primera autora del artículo.

  • Los investigadores están utilizando su modelo de ratón para evaluar la eficacia de medicamentos que se usan en humanos que padecen insuficiencia cardiaca

En la búsqueda de una terapia, los investigadores testaron diversos tratamientos en el modelo de ratón. Mientras que el tratamiento de la fibrosis como tal no dio resultados positivos, la inhibición de GSK3b mediante dos estrategias distintas -un inhibidor farmacológico o la sobrexpresión de una subunidad de la calcineurina CnAβ1- sí obtuvo resultados. “Ambas aproximaciones redujeron la muerte de las células cardiacas, mejoraron la contracción del corazón y prolongaron la supervivencia de los ratones”, comentan los autores.

No obstante, los investigadores advierten que, aunque este modelo de ratón transgénico es el único que reproduce ARVC5 humano, no presenta ciertas características de la enfermedad humana ya que, por ejemplo, no se encontraron diferencias significativas entre machos y hembras, en contraste con los pacientes humanos en los que la enfermedad es mucho más agresiva entre varones.

En cualquier caso, una vez conocida una posible vía eficaz para tratar la enfermedad en los ratones, los investigadores están trabajando nuevamente juntos para trasladar sus hallazgos a los pacientes. Así, están utilizando este modelo de ratón para evaluar la eficacia de medicamentos que se usan en humanos que padecen insuficiencia cardiaca, con el fin de averiguar si serían útiles para tratar la miocardiopatía arritmogénica tipo 5. Además, están analizando estrategias de terapia génica que puedan mejorar la función cardiaca e incluso curar la enfermedad.

El estudio ha sido financiado por proyectos del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, el Instituto de Salud Carlos III, la Comunidad de Madrid, la Sociedad Española de Cardiología y la Fundación Isabel Gemio “Todos somos raros”.

Artículo de referencia

Laura Padrón-Barthe, María Villalba-Orero, Jesús M. Gómez-Salinero, Fernando Domínguez, Marta Román, Javier Larrasa-Alonso, Paula Ortiz-Sánchez, Fernando Martínez, Marina López-Olañeta, Elena Bonzón-Kulichenko, Jesús Vázquez, Carlos Martí-Gómez, Demetrio J. Santiago, Belén Prados, Giovanna Giovinazzo, María Victoria Gómez-Gaviro, Silvia Priori, … Severe Cardiac Dysfunction and Death Caused by ARVC Type 5 is Improved by Inhibition of GSK3β https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.119.040366 Circulation

*Imagen:

La expresión de la proteína TMEM43 humana con la mutación p.S358L en el corazón del ratón causa fibrosis cardiaca y dilatación del corazón. Fila superior, corazones de ratones control (wt, “wild type”). Fila inferior, corazones de ratones que expresan la proteína TMEM43 mutante (TMEM43mut)

Fuente: Cibercv   
Otros artículos: EL ESPAÑOL,  ABC, INFOVILLANUEVA,

 

De izda. a dcha Marta Román, Fernando Domínguez, Laura Padrón-Barthe, Pablo García-Pavía, Giovanna Giovinazzo, Enrique Lara-Pezzi, Demetrio J. Santiago y Javier Larrasa-Alonso. – CNIC

 

Noticia Madri+D: Logran ‘reconectar’ un grupo de neuronas dañadas por una enfermedad neurodegenerativa

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Una investigación ha constatado la desconexión que sufren las neuronas granulares del hipocampo en casos de degeneración frontotemporal.

Un equipo con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha mostrado por primera vez que un grupo de neuronas dañadas por una enfermedad neurodegenerativa denominada degeneración frontotemporal aparecen “desconectadas” de otras regiones del cerebro. Los científicos han logrado que estas alteraciones sean reversibles en ratones empleando un nuevo método para “reconectar” las células.

La degeneración frontotemporal se refiere a un grupo diverso de trastornos sin cura y poco frecuentes que afectan principalmente a los lóbulos frontal y temporal del cerebro, áreas en general asociadas con la personalidad, el comportamiento y el lenguaje.

“Nuestro estudio muestra por primera vez alteraciones en la forma y en la función de una población de neuronas de una región del hipocampo, las neuronas granulares del giro dentado, en un modelo de ratón con degeneración frontotemporal. Además, hemos utilizado cerebros de varios pacientes donados tras su fallecimiento”, ha explicado la investigadora María Llorens-Martín, que trabaja en el Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid).

Según el trabajo, que aparece publicado en la revista The Journal of Neuroscience, los pacientes que sufren esta patología presentan unas alteraciones idénticas a las de los ratones modelo de la enfermedad. En estos ratones, las neuronas se muestran “desconectadas” de otras zonas del cerebro y fuertemente inhibidas.

Durante los experimentos, los científicos han empleado un complejo sistema de virus modificados genéticamente para “activar” las nuevas neuronas del giro dentado de los ratones tras ser sometidos a un ambiente estimulante. Cuando esta activación de las células se llevaba a cabo durante unos determinados periodos de tiempo, las neuronas son capaces de recuperar su forma y sus conexiones.

“Comparamos las neuronas de los ratones y los pacientes que padecían degeneración frontotemporal y observamos unas similitudes extremadamente llamativas. Tras ello, decidimos estudiar a fondo los procesos desencadenantes de estas alteraciones en los ratones modelo de la enfermedad, mediante un método novedoso basado en el uso de virus modificados genéticamente. Finalmente, ensayamos las dos estrategias terapéuticas en estos ratones y comprobamos cómo ambas eran capaces de revertir estas alteraciones”, explica Llorens-Martín.

Según los investigadores, si estas alteraciones son reversibles en ratones modelo, el siguiente paso sería tratar de encontrar una posible terapia para la enfermedad. “Serán necesarios futuros estudios en ratones y pacientes para determinar la aplicación práctica de este descubrimiento. Nuestro grupo de investigación ha mostrado recientemente la existencia del fenómeno de neurogénesis o generación de nuevas neuronas en el giro dentado humano. Aunque aún desconocemos las funciones que desempeñan estas neuronas en el ser humano, los datos obtenidos en ratones son esperanzadores de cara a continuar estudiando estas alteraciones”, concluye la investigadora.

Fuente: Madri+D

Noticia Madri+D: Una nueva herramienta genética para modificar y comprender la función de los genes

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Investigadores españoles han desarrollado una nueva herramienta que aumenta significativamente la eficiencia y fiabilidad de las modificaciones genéticas realizadas en el ratón, el organismo modelo más utilizado en la investigación biomédica

Investigadores del Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares (CNIC), han desarrollado una nueva herramienta genética (iSuRe-Cre), que permite a los investigadores asegurarse del éxito de las modificaciones genéticas realizadas a través de la tecnología Cre-lox.

La mayoría  de las investigaciones biomédicas que tienen como objetivo entender la función de los genes usan la tecnología Cre-lox. Desde su implementación en 1994, esta tecnología ha revolucionado la investigación en el campo de la biomedicina ya que permitió eliminar o activar la función de cualquier gen en las diferentes células de un ratón, organismo modelo por excelencia. De esta forma, se ha podido entender mejor la función de cualquier gen y su papel en el desarrollo, fisiología y enfermedades tan importantes como las cardiovasculares o en el cáncer.

En el estudio, publicado en Nature Communications, los autores muestran el desarrollo, la validación y la aplicabilidad de esta nueva herramienta genética de gran interés para la investigación biomédica.

La tecnología Cre-lox permite regular la expresión de los genes en cualquier momento y lugar  gracias a la expresión de la proteína Cre y su capacidad de reconocer unas secuencias específicas (sitios lox) que han sido incluidas en el genoma de ratón. Cuando la proteína recombinasa Cre reconoce estos sitios, es capaz de recombinar y eliminar el fragmento de ADN que se encuentra en medio de ellos, y de esta forma se elimina el gen que se quiere estudiar.

Sin embargo, a pesar del gran impacto de la tecnología Cre-lox en biomedicina, numerosos estudios demuestran la necesidad de ser cautos con el empleo de esta poderosa herramienta. No siempre se puede expresar la proteína Cre con niveles suficientes que permitan eliminar los genes que se deseen y muchas veces no es posible saber en qué medida se ha producido la modificación genética deseada.

Debido a que el evento preciso de recombinación Cre-lox es invisible, se desarrollaron marcadores genéticos y fluorescentes de la actividad de Cre con el fin de etiquetar las células con un cierto grado de actividad de Cre. Estos marcadores genéticos y fluorescentes se han convertido en herramientas genéticas generalizadas y esenciales en cualquier laboratorio que realice estudios genéticos condicionales.  Sin embargo, apunta Macarena Fernández-Chacón, numerosos estudios han demostrado que la recombinación y la expresión de un marcador de actividad de Cre determinado no siempre supone que se haya producido la eliminación completa de otros genes con sitios lox.

Para superar los problemas técnicos mencionados, los científicos del CNIC han desarrollado un método innovador. Se basa en un nuevo alelo, llamado iSuRe-Cre, que es compatible con todos los demás alelos Cre/CreERT2/lox existentes, y que garantiza una elevada actividad de Cre en las células que expresan el marcador fluorescente, lo que, finalmente, aumenta la eficiencia y la fiabilidad del análisis de la función del gen dependiente de Cre. Además, el uso del nuevo ratón iSuRe-Cre permitirá la inducción de múltiples deleciones genéticas en la misma célula, para determinar como los genes interactúan o la epistasis, es decir, como la función de uno o más genes dependen de la función de otro gen.

La investigadora Macarena Fernández Chacón afirma que “el desarrollo de esta nueva herramienta genética cambia significativamente los proyectos de investigación que dependan  de la tecnología Cre-lox , ya que ahora podemos ver y estar seguros de dónde están las células que tienen uno o más genes eliminados”. La nueva herramienta genética generada en el CNIC, comenta Rui Benedito, director de la investigación, será de gran interés para la ciencia biomédica “ya que aumenta significativamente la facilidad, eficiencia y fiabilidad de las modificaciones genéticas realizadas en el ratón, el organismo modelo más utilizado en la investigación biomédica”. El estudio se publica en Nature Communications.

 

FUENTE: NOTIWEB.

 

 

Noticia Madri+D: Nueva terapia con CRISPR para “curar” una enfermedad pulmonar mortal en ratones

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Se trata de una nueva técnica para tratar a los fetos de ratón que sufren una enfermedad pulmonar congénita causada por una mutación en el gen Sftpc

“La enfermedad pulmonar estudiada no tiene un nombre oficial pero está originada por la mutación SFTPC I73T en el gen de la proteína surfactante C. Esta mutación concreta también se encuentra en pacientes humanos”, declara a Sinc el colíder del estudio Edward Morrisey, director científico del Instituto de Medicina Regenerativa de Pensilvania (EE UU).

Según el trabajo, publicado en la revista Science Translational Medicine, el 100 % de los roedores con esta mutación que no recibe tratamiento muere de insuficiencia respiratoria a las pocas horas de nacer. Los investigadores del Hospital de Filadelfia y Medicina Penn (CHOP) emplearon la herramienta de corta y pega genético CRISPR-Cas9 para inactivar el gen, mejorar la morfología pulmonar y aumentar sus posibilidades de supervivencia.

FUENTE : MADRI+D

Avances Tecnología CRISPR/Cas9 : Una persona con mieloma múltiple y una con sarcoma son las primeras en recibir las células T modificadas genéticamente en el estudio.

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Avances en la tecnología CRISPR/Cas9:

La tecnología CRISPR/Cas9 es una herramienta molecular utilizada para “editar” o “corregir” el genoma de cualquier célula. Eso incluye, claro está, a las células humanas. Sería algo así como unas tijeras moleculares que son capaces de cortar cualquier molécula de ADN haciéndolo además de una manera muy precisa y totalmente controlada. Esa capacidad de cortar el ADN es lo que permite modificar su secuencia, eliminando o insertando nuevo ADN.

Las siglas CRISPR/Cas9 provienen de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, en español “Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente interespaciadas.” La segunda es el nombre de una serie de proteínas, principalmente unas nucleasas, que las llamaron así por CRISPR associated system (es decir: “sistema asociado a CRISPR”).

La revista The Scientist  ha publicado la puesta en marcha de esta tecnología en dos pacientes una de ellas con Mieloma Multiple y una con Sarcoma, las cuales serían las primeras en recibir las células modificas genéticamente en el estudio.  El estudio es la primera instancia de pacientes en los Estados Unidos tratados con una terapia basada en CRISPR.

Además de las aplicaciones para el cáncer, los investigadores están explorando el uso de la llamada edición CRISPR ex vivo, en la cual las células se alteran fuera del cuerpo y luego se administran a los pacientes, para tratar trastornos sanguíneos como la β-talasemia y la anemia de células falciformes. Otros equipos están trabajando para desarrollar terapias que editarían genes culpables en enfermedades genéticas dentro de los cuerpos de los pacientes.

Artículo publicado por la Revista The Scientist :

One person with multiple myeloma and one with sarcoma are the first so far to receive the genetically engineered T cells in the study.

Doctors have infused cells edited using CRISPR-Cas9 into two patients in a trial conducted at the University of Pennsylvania, NPR reports today (April 16). A university spokesperson confirmed in an emailed statement to The Scientist that the trial is underway and that two patients, one with multiple myeloma and one with sarcoma, have been treated so far. The study is the first instance of patients in the US being treated with a CRISPR-based therapy.

In an interview with The Scientist in June 2018, the leader of the study, oncologist Edward Stadtmauer, explained that CRISPR would be used as a tool in a new type of immunotherapy. His team would filter T cells from the blood of eligible patients with cancer, then use the gene-editing technique to knock out three of the cells’ existing receptors and with a lentiviral vector insert the gene for a receptor called NY-ESO-1, a protein that appears on the surface of some cancer cells. The modified cells would then be expanded for a few weeks in the lab. Patients would receive a brief course of chemotherapy, after which the cells would be infused back into them.

In addition to cancer applications, researchers are exploring the use of so-called ex vivo CRISPR editing—in which cells are altered outside the body and then given to patients—to treat blood disorders such as β-thalassemia and sickle cell anemia. Other teams are working to develop therapies that would edit genes at fault in genetic diseases inside patients’ bodies.

Since its debut less than a decade ago, CRISPR-Cas9 gene editing has inspired its share of grandiose and cautionary forecasts: that we might soon be able to resurrect beasts from the ancient past, for example, or (that classic genetic manipulation controversy) create designer babies. While such applications may never see the light of day, the technology is already revolutionizing genetics research, allowing scientists to easily manipulate model organisms in the lab. Moreover, many biomedical scientists see the system as a means to fix problematic DNA at play in countless genetic diseases.

Scientists and companies at the front lines of developing CRISPR-based therapies have started with relatively modest goals, targeting rare single-gene disorders and largely aiming to transplant modified cells rather than set a gene-editing delivery system loose in the body. But if green-lighted by regulators, such therapies could serve as trial balloons for a much broader use of CRISPR in medicine.

“Up to now, gene therapy has consisted of trying to get [new copies of] genes into cells in people’s bodies, and that’s been tough,” says David Flannery, a medical geneticist at the Cleveland Clinic. CRISPR, instead, offers a way to tweak genes already present in their cells.

CRISPR ex vivo

With the approval of Novartis’s Kymriah last year, the US Food and Drug Administration (FDA) for the first time green-lighted a treatment—in this case, a cancer immunotherapy—consisting of genetically modified cells. A patient’s own T cells are extracted from the blood and treated with a virus that inserts a gene for a chimeric antigen receptor (CAR). The resulting CAR T cells are then expanded and infused back into the body. Ex vivo CRISPR-based therapies now in development take a similar approach.

University of Pennsylvania oncologist Edward Stadtmauer is starting a Phase 1 trial testing a therapy that will filter T cells from the blood of eligible patients with cancer, then use CRISPR to knock out three of the cells’ existing T-cell receptors (TCRα, TCRβ, and PD-1) and a lentiviral vector to insert a receptor for NY-ESO-1, a protein that appears on the surface of some cancer cells. After the modified cells have been expanded for a few weeks and patients have received a brief course of chemotherapy, researchers will infuse the cells, says Stadtmauer, who is currently recruiting patients to the trial.

CRISPR-based cancer immunotherapies are also in the pipeline of the Switzerland-based company CRISPR Therapeutics, which has announced its plans to file an investigational new drug (IND) application with the FDA for one such therapy by the end of this year. As in the UPenn trial, that therapy is based on knocking out T-cell receptors and adding a CAR programmed to seek out a cancer-associated surface protein—in this case, CD19. But in contrast to UPenn’s approach, the company plans to use cells from healthy donors and remove the major histocompatibility complex 1, a modification that researchers at the firm hope will enable the treatment to be used on multiple patients without provoking an immune response.

The patient cells used in autologous CAR-T therapies have been repeatedly exposed to antigen and inflammatory signals. As a result, they “often are pretty beat up, they’re exhausted, and they’re often not able to expand when they see the antigens,” explains Tony Ho, the company’s head of research and development. “With our technology we can make . . . a universal off-the-shelf [treatment]” that uses cells from a healthy person to avoid that shortcoming.

Beyond cancer, CRISPR Therapeutics aims to use ex vivo CRISPR editing to treat blood disorders such as β-thalassemia and sickle cell anemia. The idea is to extract hematopoietic stem cells from patients’ blood and edit them to make fetal hemoglobin as a workaround for the defective adult hemoglobin at fault in both disorders. The company applied for permission from European regulators in December to begin a Phase 1/2 clinical trial for β-thalassemia and plans to treat its first patient there later this year, but its plans to debut the same treatment in US trials to treat sickle cell anemia were put on hold in May when the FDA requested answers to additional questions during its review of the IND.

In a more direct approach to treating sickle cell anemia, Matthew Porteus, a physician-researcher at Stanford University, and his team have been working to fix the causative mutation in hematopoietic stem cells. Because the disease is caused by a single-nucleotide mutation, “on a chalkboard, it would be easy to say, ‘If we could change that back to something that doesn’t cause disease, we could cure the disease,’” he says.

In the lab, the team has used CRISPR and homology-directed repair (HDR), which supplies a bit of DNA to cells to use as a template when repairing CRISPR’s double-strand breaks, to correct mutations in 60 percent to 80 percent of patient cells, which Porteus expects will be more than enough for the therapy to alleviate symptoms of the disease. The next step will be to infuse the edited cells back into patients, where they’re expected to naturally lodge themselves in the marrow and begin producing healthy red blood cells. Porteus estimates that a clinical trial on the treatment could begin by the middle of next year. Ultimately, he hopes to treat not just sickle cell, but also other genetic diseases of the blood, including β-thalassemia. “If we’re successful, we believe we will have the platform to apply it to hundreds of other diseases without even having to change very much,” he says.

Genome editing researcher Jacob Corn of the University of California, Berkeley, is also using HDR to tackle sickle cell disease, with an eye on other diseases centered on hematopoietic stem cells. He likens his group’s approach to performing precision “surgery” on a patient’s genome, with edits customized to each person’s mutation. Corn, who cofounded the gene editing–based biotech company Spotlight Therapeutics and receives honoraria from or owns stock in several others, is hoping to launch a clinical trial for sickle cell disease as early as next year.

“There are a lot of really exciting results coming out every day,” Corn says. Although no such treatment has hit the market yet, “I’m optimistic that given even a decade, we’re going to see widespread [therapeutic] gene editing.”

CRISPR in situ

Cambridge, Massachusetts–based Intellia Therapeutics has ex vivo therapies in the preclinical pipeline for cancer and sickle cell disease, but its most advanced program is actually an in vivo treatment. Using lipid nanoparticles to deliver the CRISPR machinery to hepatocytes of patients with transthyretin amyloidosis, researchers hope to disable the mutated allele encoding transthyretin. The protein doesn’t play an important role in the body, and an abnormal version of it can form deposits in the peripheral, and sometimes in the autonomic, nervous system, leading to loss of sensation in the extremities and, in the latter case, impairments of physiological functions. “[Transthyretin] has a minor function in the body, ordinarily, and so if you have this amyloidosis which is killing you, it’s just much better to get rid of the protein entirely,” says Tom Barnes, a senior vice president at Intellia. “Our therapy is designed to knock out both copies.” A one-time treatment is showing sustained results in mice, he says, and the company aims to file an IND late next year.

A potential pitfall of injecting CRISPR into the body is the risk of provoking an immune reaction. At Cambridge, Massachusetts–based Editas Medicine, a five-year-old pharma company whose cofounders include the Broad Institute’s Feng Zhang and Harvard University’s George Church, researchers are hoping to avoid such issues by delivering CRISPR for genetic eye diseases directly to the eyes, organs that are immunoprivileged and are less likely to become inflamed in reaction to the therapy.

The treatment furthest along in the pipeline targets one form of Leber congenital amaurosis, a genetic disease that causes vision loss or blindness. In the subtype of the disease that Editas is targeting, a point mutation in an intron causes abnormal splicing of the CEP290 transcript. The aim of the therapy is to snip out the mutation via nonhomologous end joining (NHEJ), a DNA repair process that doesn’t involve a template. At the American Society of Gene & Cell Therapy meeting in May, an Editas researcher presented results from macaques showing the treatment was well tolerated and successfully edited the CEP290 gene, and the firm announced plans to file an IND application very soon. “We believe that if we restore the CEP290 protein, we’ll restore the [function of the eye’s photoreceptors] and thereby significantly improve vision in these patients that are heavily visually impaired, if not blind,” explains Chief Scientific Officer Charlie Albright.

Editas is also applying lessons learned from the development of its Leber congenital amaurosis therapy in programs to treat other inherited eye diseases, such as Usher’s syndrome 2a, as well as blindness-causing herpes simplex virus–1 infection, Albright says.

FUENTE: The Scientist , Dciencia , The Scientist

Buenas noticias de un proyecto financiado por Fundación Isabel Gemio, Federación ASEM y FEDER- Noticia COPE

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Identifican alteraciones genéticas implicadas en el desarrollo de los nevus congénitos grandes y gigantes

Los investigadores Josep Malvehy y Joan Anton Puig, de la U726 CIBERER que coordina Susana Puig en el Hospital Clínic de Barcelona, han liderado un estudio que ha identificado alteraciones genéticas implicadas en el desarrollo de los nevus congénitos grandes y gigantes, lesiones cutáneas melanocíticas benignas poco frecuentes causadas por un mosaicismo somático, generalmente alteraciones puntuales en el gen NRAS.
De hecho, las lesiones pueden llegar a ocupar el 80 por ciento de la superficie cutánea de un individuo y los pacientes pueden presentar anormalidades neurológicas (melanosis neurocutánea) y un mayor riesgo a desarrollar cáncer. En este sentido, el estudio, que incluye los datos de la primera serie de pacientes españoles caracterizados mediante secuenciación masiva y RNA-seq, ha evidenciado mutaciones puntuales ya conocidas y nuevas alteraciones moleculares como los genes de fusión SOX5-RAF1 y ZEB2-ALK.

Los resultados del estudio, publicado en la revista ‘Journal of Investigative Dermatology, han puesto de manifiesto la heterogeneidad molecular de estas lesiones y sugieren que los pacientes con reordenamientos de los genes RAF1 o ALK podrían beneficiarse de tratamientos existentes contra estas alteraciones.
El estudio, que ha contado con la colaboración del departamento de Dermatología Pediátrica del Hospital Sant Joan de Déu de Barcelona y se ha llevado a cabo mediante financiación de la
Fundación Isabel Gemio, FEDER y la Federación ASEM

FUENTE: COPE.ES

Buenas noticias desde NOTIWEB: Descubren una firma genética común en tres enfermedades raras de la piel con predisposición al cáncer

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Investigación liderada por una profesora de la UC3M
Un grupo de investigadores liderado por una profesora de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), Marcela del Río, de la Unidad de Medicina Regenerativa CIEMAT-CIBER de Enfermedades Raras (ISCIII) del Instituto de Investigación Sanitaria Fundación Jiménez Díaz (IISFJD) ha identificado una firma genética común en tres enfermedades raras de la piel o genodermatosis: la epidermolisis bullosa distrófica recesiva, el síndrome de Kindler y el xeroderma pigmentoso. Estos hallazgos permitirán, en un futuro cercano, diseñar aproximaciones terapéuticas eficaces y seguras basadas en evidencias científicas robustas.
A través de un análisis de expresión génica global (transcriptómica), los investigadores lograron encontrar y validar una firma genética común a dichas genodermatosis en células de pacientes. El perfil apunta a una activación celular y alteración del microambiente dérmico (capa inferior de la piel) que favorecería la progresión de la enfermedad, además del cáncer cutáneo.
La epidermolisis bullosa distrófica recesiva y el síndrome de Kindler son enfermedades de fragilidad cutánea, generadas por mutaciones en genes esenciales para el anclaje entre las dos capas de la piel. Los pacientes con dichas enfermedades sufren erosiones y heridas crónicas en piel y mucosas, lo que desencadena procesos de cicatrización aberrante y facilita el desarrollo de carcinomas epidermoides metastásicos. Por otra parte, el xeroderma pigmentoso es una enfermedad caracterizada por una alta sensibilidad a la luz ultravioleta, producto de una deficiencia en los mecanismos de reparación del ADN, lo que conlleva unas 10.000 veces más de riesgo de desarrollar cáncer de piel.
Este estudio, publicado recientemente en el British Journal of Dermatology, aporta luz sobre los mecanismos moleculares subyacentes a las enfermedades y plantea nuevas dianas farmacológicas útiles en el tratamiento de las patologías asociadas. Esta posibilidad de tratar terapéuticamente a pacientes (por ejemplo, con medicamentos reposicionados) es una prioridad clínica para mejorar su calidad de vida.
Además de las entidades citadas, han participado investigadores de la U726 del Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) que lidera la doctora Susana Puig en el Hospital Clínic de Barcelona, del Hospital Universitario La Paz de Madrid, del Hospital Sant Pau de Barcelona y del Centro de Investigación Príncipe Felipe de Valencia, en colaboración con el equipo del doctor Joaquín Dopazo, del Hospital Virgen del Rocío de Sevilla (también del CIBERER).

 

FUENTE: NOTIWEB. MADRI+D

Noticias de Madri+d: Descubren una nueva diana terapéutica para la ataxia telangiectasia

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En péptido GSE4, ya aprobado como medicamento para otra enfermedad rara, atenúa los síntomas de este trastorno.
La Ataxia Telangiectasia es una enfermedad rara, un trastorno genético causado por una mutación en el gen ATM, que está localizado en el brazo largo del cromosoma 11 humano. Esta enfermedad se caracteriza por problemas en la coordinación de los movimientos o ataxia, que está provocada por una degeneración progresiva del cerebelo; problemas en el habla; aparición de pequeños derrames en los ojos; inmunodeficiencia; aumento de las infecciones y un mayor riesgo de cáncer. Según Orphanet, fuente citada por la Asociación Española Familia Ataxia Telangiectasia, afecta a 1 de cada 100.000 niños y normalmente se manifiesta antes de los dos años, aunque el diagnóstico es complejo.
En la actualidad no existe un tratamiento para la enfermedad pero un grupo de investigadores liderado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha descubierto un pequeño péptido (GSE4) que actúa atenuando los principales efectos patológicos de los pacientes con ataxia telangiectasia. El hallazgo se publica en la revista Cell Death & Differentiation.
“Los problemas de movimiento en estos pacientes son consecuencia de la muerte de células en el cerebelo, que está causada por el aumento de radicales libres. En una persona sana esto se controla a través de la proteína ATM pero en los personas con ataxia telangiectasia el gen ATM se encuentra mutado y esa proteína muestra menor o incluso nula actividad”, explica Rosario Perona, investigadora del CSIC en el Instituto de Investigaciones Biomédicas “Alberto Sols” (centro mixto del CSIC y la Universidad Autónoma de Madrid).
A través de estudios in vitro, los investigadores han comprobado que el péptido GSE4 aumenta la capacidad de división de las células de ataxia telangiectasia, disminuye el nivel de radicales libres, aumenta la actividad telomerasa y la capacidad de las células de sobrevivir ante un aumento de los radicales libres y la radiación ionizante. “Como consecuencia de la disminución del daño oxidativo en el ADN podríamos esperar una disminución de la patología tumoral presente en estos pacientes con un tratamiento basado en este péptido”, añade Perona.
El péptido GSE4 ya había sido aprobado por la Agencia Europea del Medicamento como medicamento huérfano para tratar otra enfermedad rara, la disqueratosis congénita.

Referencia bibliográfica:

L. Pintado-Berninches,et al. 2019. GSE4 peptide suppresses oxidative and telomere deficiencies in ataxia telangiectasia patient cells. Cell Death & Differentiation. DOI: 10.1038/s41418-018-0272-7

FUENTE: NOTIWEB www.madrimasd.org

Noticia de Nature: Una App de escaneo facial de AI detecta señales de trastornos genéticos raros

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EE.UU – 9/1/2019

El algoritmo de “deep learning” ayuda a diagnosticar condiciones que no son fácilmente evidentes para los médicos o investigadores.

Un algoritmo de aprendizaje profundo está ayudando a los médicos e investigadores a identificar una serie de trastornos genéticos raros mediante el análisis de imágenes de las caras de las personas.

En un artículo publicado el 7 de enero en Nature Medicine, los investigadores describen la tecnología detrás de la ayuda de diagnóstico, una aplicación para el móvil llamada Face2Gene. Se basa en algoritmos de aprendizaje automático y en redes neuronales similares a las del cerebro para clasificar rasgos faciales distintivos en fotos de personas con trastornos congénitos y del neurodesarrollo. Usando los patrones que se infieren de las imágenes, el modelo se enfoca en posibles diagnósticos y proporciona una lista de opciones probables.

Los médicos han estado utilizando la tecnología como una ayuda, aunque no pretende proporcionar diagnósticos definitivos. Pero sí plantea una serie de preocupaciones éticas y legales, dicen los investigadores. Estos incluyen sesgos étnicos en los conjuntos de datos de capacitación y la fragmentación comercial de las bases de datos, lo que podría limitar el alcance de la herramienta de diagnóstico.

Los investigadores de FDNA, una compañía de salud digital en Boston, Massachusetts, entrenaron por primera vez el sistema de inteligencia artificial (AI) para distinguir el síndrome de Cornelia de Lange y el síndrome de Angelman, dos afecciones con características faciales distintas, de otras afecciones similares. También enseñaron el modelo para clasificar diferentes formas genéticas de un tercer trastorno conocido como síndrome de Noonan.

Luego, los investigadores, liderados por el director de tecnología de FDNA, Yaron Gurovich, alimentaron el algoritmo con más de 17,000 imágenes de casos diagnosticados que abarcan 216 síndromes distintos. Cuando se presentaron nuevas imágenes de rostros de personas, la mejor conjetura diagnóstica de la aplicación fue correcta en aproximadamente el 65% de los casos. Y al considerar múltiples predicciones, la lista de los diez principales de Face2Gene contenía el diagnóstico correcto aproximadamente el 90% del tiempo.

Reduciendo el campo

Eventualmente, FDNA quiere desarrollar esta tecnología para ayudar a otras compañías a filtrar, priorizar e interpretar variantes genéticas de importancia desconocida durante el análisis de ADN. Pero para entrenar sus modelos, FDNA necesita datos.

Por lo tanto, la aplicación está disponible de forma gratuita para los profesionales de la salud, muchos de los cuales usan el sistema como una segunda opinión para diagnosticar trastornos genéticos raramente vistos, dice la coautora del estudio Karen Gripp, genética médica en Nemours / Alfred I. Hospital duPont para niños en Wilmington, Delaware. También puede proporcionar un punto de partida en los casos en que un médico no sabe qué hacer con los síntomas de un paciente. “Es como una búsqueda en Google”, dice Gripp.

Gripp, quien también es el oficial médico jefe de FDNA, usó el algoritmo para ayudar a diagnosticar el síndrome de Wiedemann-Steiner en una niña que trató en agosto pasado. Aunque era un poco corta para su edad, la niña de cuatro años no tenía muchas de las características físicas distintivas del síndrome, aparte del hecho de que había perdido la mayor parte de sus dientes de leche y varios dientes de adultos ya estaban llegando.

Gripp había leído informes de casos que describían el crecimiento dental prematuro en niños con síndrome de Wiedemann-Steiner, un trastorno extremadamente raro causado por mutaciones en un gen llamado KMT2A. Para apuntalar la confianza en el diagnóstico, Gripp subió una foto de su joven paciente a Face2Gene. El síndrome de Wiedemann-Steiner apareció entre los principales éxitos del software.

Gripp confirmó posteriormente el diagnóstico de la niña con una prueba de ADN dirigida. Pero dice que el enfoque de la inteligencia artificial le ayudó a reducir las posibilidades y ahorró el costo de las pruebas de paneles de múltiples genes más costosos.

‘Fenomenal’

La precisión del programa ha mejorado ligeramente a medida que más profesionales de la salud suben fotos de pacientes a la aplicación, dice Gurovich. Ahora hay unas 150.000 imágenes en su base de datos.

Y en una comparación no oficial realizada entre Face2Gene y los médicos clínicos en agosto pasado en un taller sobre defectos de nacimiento, el programa superó a las personas. Charles Schwartz, genetista del Greenwood Genetic Center en Greenwood, Carolina del Sur, distribuyó imágenes faciales de diez niños con síndromes “bastante reconocibles” y pidió a los asistentes que presentaran los diagnósticos correctos.

En solo dos casos, más del 50% de los 49 genetistas clínicos participantes eligieron el síndrome correcto. Face2Gene hizo la llamada correcta para siete de las imágenes.

“Fallamos miserablemente, y Face2Gene lo hizo fenomenal”, dice Paul Kruszka, genetista clínico del Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de EE. UU. en Bethesda, Maryland. Pronto, dice, “Creo que todos los pediatras y genetistas tendrán una aplicación como esta y la usarán como su estetoscopio”.

Silos y sesgos

El algoritmo es tan bueno como su conjunto de datos de entrenamiento, y existe un riesgo, especialmente cuando se trata de trastornos poco comunes que afectan solo a un pequeño número de personas en todo el mundo, que las empresas e investigadores comenzarán a clasificar y mercantilizar sus conjuntos de datos. “Eso amenaza el principal bien potencial de esta tecnología”, dice Christoffer Nellåker, un biólogo computacional de la Universidad de Oxford, Reino Unido, quien ha encabezado los esfuerzos para facilitar el intercambio de datos en este campo.

Y el sesgo étnico en los conjuntos de datos de entrenamiento que contienen en su mayoría caras caucásicas sigue siendo una preocupación. Un estudio realizado en 2017 sobre niños con discapacidades intelectuales encontró que mientras que la tasa de reconocimiento de Face2Gene para el síndrome de Down fue del 80% entre los niños blancos belgas, solo fue del 37% para los niños negros congoleños. Sin embargo, con un conjunto de datos de capacitación más diverso, la precisión del algoritmo para las caras africanas mejoró, lo que demuestra que es posible lograr una representación más equitativa de poblaciones diversas.

“Sabemos que este problema debe ser abordado”, dice Gurovich, “y a medida que avanzamos podemos tener menos y menos sesgos”.

 

Fuente en inglés: https://www.nature.com/articles/d41586-019-00027-x

Nuestra sexta línea de investigación en la Revista Viceversa de la UEx

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Extremadura – 08/2018

El número 93 de la Revista Viceversa emitida este pasado verano (julio-agosto 2018) recoge nuestra sexta línea de investigación. En este breve articulo, no solo se explican qué son las enfermedades raras. También se detalla el papel de la Fundación en financiar dicha investigación. El grupo PARK  de la Universidad de Extremadura es el encargado de  investigar sobre las dos distrofias musculares hereditarias elegidas. Una es la distrofia miotónica de tipo I y la segunda es la distrofia facioescapulohumeral de tipo I.

Podéis volver a leer la visita de Isabel Gemio al grupo de investigación aquí.

Revista Viceversa Grupo Investigación PARK Fundación Isabel Gemio

©Revista Viceversa UEx & Empresa

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