Conferencia: Terapias génicas, con una introducción a las técnicas CRISPR-Cas9
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Más información en: http://www.universidadpopularc3c.es/index.php/actividades/conferencias/event/2867 Ponente: Dr. José Luis García López, Profesor de Investigación en el Centro de Investigaciones Biológicas, CSIC. Tema: Conferencia sobre las terapias génicas, con una introducción a las técnicas CRISPR-Cas9. Fecha: 5 de mayo de 2017 Lugar: Universidad Popular Carmen de Michelena de Tres Cantos. Descripción: La terapia génica consiste en la inserción de elementos funcionales ausentes en el genoma de un individuo. Se realiza en las células y tejidos con el objetivo de tratar una enfermedad o realizar un marcaje. La técnica todavía está en desarrollo, motivo por el cual su aplicación se lleva a cabo principalmente dentro de ensayos clínicos controlados, y para el tratamiento de enfermedades severas o bien de tipo hereditario o adquirido. Al principio se planteó sólo para el tratamiento de enfermedades genéticas, pero hoy en día se plantea ya para casi cualquier enfermedad. Entre los criterios para elegir este tipo de terapia se encuentran: - Enfermedad letal sin tratamiento - La causa sea un único gen que esté ya clonado - La regulación del gen sea precisa y conocida La tecnología CRISPR es una reciente herramienta de edición del genoma que actúa como unas tijeras moleculares capaces de cortar cualquier secuencia de ADN del genoma de forma específica y permitir la inserción de cambios en la misma. El sistema CRISPR-Cas es un mecanismo de defensa empleado por algunas bacterias para eliminar virus o plásmidos invasivos. Dicho sistema consta de un componente proteico Cas9 con actividad de nucleasa, que corta el ADN, y un ARN, conocido como ARN guía, que dirige al anterior dominio catalítico hacia la secuencia de ADN que se quiere editar.
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- 54. The resulting DSB is then repaired by one of two general repair pathways: The efficient but error-prone Non-Homologous End Joining (NHEJ) pathway The less efficient but high-fidelity Homology Directed Repair (HDR) pathway The NHEJ repair pathway is the most active repair mechanism, capable of rapidly repairing DSBs, but frequently results in small nucleotide insertions or deletions (InDels) at the DSB site. The randomness of NHEJ-mediated DSB repair has important practical implications, because a population of cells expressing Cas9 and a gRNA will result in a diverse array of mutations ( for more information, jump to Plan Your Experiment ). In most cases, NHEJ gives rise to small InDels in the target DNA which result in in-frame amino acid deletions, insertions, or frameshift mutations leading to premature stop codons within the open reading frame (ORF) of the targeted gene. Ideally, the end result is a loss-of-function mutation within the targeted gene; however, the “strength” of the knock-out phenotype for a given mutant cell is ultimately determined by the amount of residual gene function
- 55. TIPOS DE EDICIÓN
- 57. OTRAS OPCIONES DE USO DE CAS9
- 63. TERAPIA GÉNICA CON CRISPR-CAS9TERAPIA GÉNICA CON CRISPR-CAS9
- 64. La anemia falciforme se produce por una única mutación en el gen de la β- globina, que forma parte de la proteína hemoglobina, responsable de distribuir el oxígeno a todo el cuerpo. Esta dolorosa enfermedad afecta alrededor de 100.000 personas en EE.UU., principalmente afroamericanos, y toma su nombre de la forma tan característica que adoptan los glóbulos rojos debido a la polimerización que sufre la hemoglobina mutada
- 65. Los investigadores eliminarán las células T de 18Los investigadores eliminarán las células T de 18 pacientes con varios tipos de cáncer y realizaránpacientes con varios tipos de cáncer y realizarán tres ediciones CRISPR en ellos. Una edicióntres ediciones CRISPR en ellos. Una edición insertará un gen para una proteína diseñada parainsertará un gen para una proteína diseñada para detectar células cancerosas e instruirá a lasdetectar células cancerosas e instruirá a las células T para que las apunten, y una segundacélulas T para que las apunten, y una segunda edición elimina una proteína natural de células Tedición elimina una proteína natural de células T que podría interferir con este proceso. El terceroque podría interferir con este proceso. El tercero es defensivo: eliminará el gen de una proteína quees defensivo: eliminará el gen de una proteína que identifica las células T como células inmunes yidentifica las células T como células inmunes y evita que las células cancerosas las inhabiliten. Losevita que las células cancerosas las inhabiliten. Los investigadores luego infundirán las células editadasinvestigadores luego infundirán las células editadas de nuevo en el paciente.de nuevo en el paciente. University of Pennsylvania
- 66. Terapia Génica AntisentidoTerapia Génica Antisentido Secuencias cortas de DNA o RNA diseñados para ser complementarias de secuencias génicas específicas con el fin de interferir el flujo de información genética Tres tipos: Secuencias u oligonucleotidos antisentido Secuencias antigen Ribozimas
- 67. Terapia Génica AntisentidoTerapia Génica Antisentido Secuencias u oligonucleotidos antisentido (iRNA)
- 68. Secuencias antigen Terapia Génica AntisentidoTerapia Génica Antisentido
- 69. Ribozimas Terapia Génica AntisentidoTerapia Génica Antisentido
- 71. Número de procedimientos actualmente en investigaciónNúmero de procedimientos actualmente en investigación TOTAL 2210
- 73. TIPOS DE VECTORES UTILIZADOSTIPOS DE VECTORES UTILIZADOS
- 74. Tipos de genes transferidos Gene type Gene Therapy Clinical Trials Number % Adhesion molecule 10 0.5 Antigen 446 20.2 Antisense 17 0.8 Cell cycle 8 0.4 Cell protection/Drug resistance 20 0.9 Cytokine 358 16.2 Deficiency 191 8.6 Growth factor 163 7.4 Hormone 9 0.4 Marker 55 2.5 Oncogene regulator 12 0.5 Oncolytic virus 52 2.4 Porins, ion channels, transporters 22 1 Receptor 208 9.4 Replication inhibitor 92 4.2 Ribozyme 6 0.3 siRNA 11 0.5 Suicide 163 7.4 Transcription factor 35 1.6 Tumor suppressor 171 7.7 Others 106 4.8 Unknown 55 2.5 Total 2210
- 76. Distribución geográficaDistribución geográfica Country Gene Therapy Clinical Trials Number % Australia 32 1.4 Austria 2 0.1 Belgium 22 1 Burkina Faso 1 0 Canada 25 1.1 China 54 2.4 Czech Republic 1 0 Denmark 2 0.1 Egypt 1 0 Finland 6 0.3 France 52 2.4 Gambia 1 0 Germany 84 3.8 Ireland 2 0.1 Israel 8 0.4 Italy 25 1.1 Japan 41 1.9 Kenya 1 0 Mexico 2 0.1 Netherlands 34 1.5 New Zealand 2 0.1 Norway 4 0.2 Poland 6 0.3 Romania 1 0 Russia 8 0.4 Saudi Arabia 1 0 Senegal 1 0 Singapore 3 0.1 South Korea 18 0.8 Spain 21 1 Sweden 10 0.5 Switzerland 50 2.3 Taiwan 1 0 Uganda 1 0 UK 209 9.5 USA 1386 62.7 Multi-country 92 4.2 Total 2210
Notes de l'éditeur
- La Terapia Génica se puede definir como la transferencia de material genético en un individuo con finalidad terapéutica, mientras que la terapia celular busca el mismo fin administrando células. Ambas disciplinas pueden estar íntimamente asociadas. Éste es el caso del uso terapéutico de células modificadas genéticamente.
- Los poliplejos (polyplexes) son complejos formados por un ácido nucleico (plásmido u oligonucleótido) y un polímero de carga neta positiva
- Es el medicamento de 1,4 millones de dólares que se comercializa en alemania
- Orphan lipid disease Glybera is a gene therapy that is designed to restore the LPL enzyme activity required to enable the processing, or clearance, of fat-carrying chylomicron particles formed in the intestine after a fat-containing meal. The product consists of an engineered copy of the human LPL gene packaged with a tissue-specific promoter in a non-replicating AAV1 vector, which has a particular affinity for muscle cells. In order to improve activity, uniQure uses a naturally occurring variant of the LPL gene that has higher enzyme activity than the normal version of the gene that encodes the protein. The company produces Glybera using its insect cell-based manufacturing process. Clinicians administer Glybera in a one-time series of up to 60 intramuscular injections in the legs. The patient is administered spinal anesthesia or deep sedation during the procedure. In addition, an immunosuppressive regimen is recommended from three days prior to and for 12 weeks following Glybera administration. tratamiento de la deficiencia de la lipoproteína lipasa en adultos que presentan ataques graves de pancreatitis (inflamación del páncreas) a pesar de mantener una dieta baja en grasas. La terapia necesita 42 inyecciones de 21 virales La deficiencia de lipoproteína lipasa es una enfermedad rara en la que los pacientes presentan un defecto en el gen que codifica la lipoproteína lipasa, una enzima responsable de la degradación de las grasas. Los pacientes con esta enfermedad deben seguir una dieta estricta baja en grasas y tienen tendencia a sufrir ataques recurrentes de pancreatitis, que es una complicación grave y potencialmente mortal. LA EMPRESA ES HOLANDESA.Ver más en: http://www.20minutos.es/noticia/2308545/0/glybera/medicina-mas-cara/a-la-venta/#xtor=AD-15&xts=467263
- This widespread adoption has been largely fueled by the emergence of the clustered regularly interspaced short palindromic repeat (CRISPR) technology, an important new platform for generating RNA-guided nucleases (RGNs), such as Cas9, with customizable specificities. RGN-mediated genome editing is facile, rapid and has enabled the efficient modification of endogenous genes in a wide variety of biomedically important cell types and novel organisms that have traditionally been challenging to manipulate genetically. Furthermore, a modified version of the CRISPR-Cas9 system has been developed to recruit heterologous domains that can regulate endogenous gene expression or label specific genomic loci in living cells. Although the genome-wide specificities of CRISPR-Cas9 systems remain to be fully defined, the capabilities of these systems to perform targeted, highly efficient alterations of genome sequence and gene expression will undoubtedly transform biological research and spur the development of novel molecular therapeutics for human disease
- Existe otra modalidad de terapia génica, donde lo que se introudce en las células no es una copia sana o intacta del gen, sino secuencias de oligonucleótidos (DNA, RNA) con el fin de interferir en la expresión y /o traducción: la terapia antisentido.
- UN ejemplo son las A small hairpin RNAor short hairpin RNA (shRNA) is an artificial RNAmolecule with a tight hairpin turn that can be used to silence target gene expression via RNA interference (RNAi). Expression of shRNA in cells is typically accomplished by delivery of plasmidsor through viral or bacterial vectors. shRNA is an advantageous mediator of RNAi in Pequeñas horquillas de RNA
- A small hairpin RNA or short hairpin RNA (shRNA) is an artificial RNA molecule with a tight hairpin turn that can be used to silence target gene expression via RNA interference (RNAi). Expression of shRNA in cells is typically accomplished by delivery of plasmids or through viral or bacterial vectors. shRNA is an advantageous mediator of RNAi in