LEAPER ( Aprovechamiento de ADA endógeno para la edición programable de ARN ) es una técnica de ingeniería genética en biología molecular mediante la cual se puede editar ARN . La técnica se basa en hebras de ARN diseñadas para reclutar enzimas ADAR nativas para intercambiar diferentes compuestos en el ARN. Desarrollada por investigadores de la Universidad de Pekín en 2019, la técnica, según algunos han afirmado, es más eficiente que la técnica de edición de genes CRISPR . [1] Los estudios iniciales han afirmado que la eficiencia de edición es de hasta el 80%.
A diferencia de las técnicas de edición de genes de ADN (por ejemplo, el uso de proteínas CRISPR-Cas para realizar modificaciones directamente en un gen defectuoso), LEAPER se dirige a la edición del ARN mensajero (ARNm) del mismo gen que se transcribe en una proteína. [3] La modificación postranscripcional del ARN generalmente implica la estrategia de convertir adenosina en inosina (A a I), ya que se ha demostrado que la inosina (I) imita a la guanosina (G) durante la traducción a una proteína. La edición de A a I es catalizada por la adenosina desaminasa que actúa sobre enzimas de ARN (ADAR), cuyos sustratos son ARN bicatenarios. [4] Se han identificado tres genes ADAR humanos con perfiles de actividad desarrollados por las proteínas ADAR1 (símbolo oficial ADAR) y ADAR2 (ADARB1). LEAPER logra esta edición de ARN dirigida mediante el uso de ARN de reclutamiento de ADAR (arRNA) de diseño corto. Los ARNr consisten en proteínas ADAR1 endógenas con varios dominios de unión a ARN (RBD) fusionados con un péptido, la proteína CRISPR-Cas13b, y un ARN guía (ARNg) de entre 100 y 150 nt de longitud para una alta eficiencia de edición diseñado para reclutar la proteína quimérica ADAR para un sitio objetivo. [2]
Esto da como resultado un cambio en el modo en que se sintetiza la proteína durante la traducción .
La técnica fue descubierta por un equipo de investigadores de la Universidad de Pekín en Beijing , China. El descubrimiento fue anunciado en la revista Nature Biotechnology en julio de 2019. [5]
Investigadores chinos han utilizado LEAPER para restaurar la actividad enzimática funcional en células de pacientes con síndrome de Hurler . Han afirmado que LEAPER podría tener el potencial de tratar casi la mitad de todos los trastornos hereditarios conocidos. [5]
Se pueden lograr eficiencias de edición altamente específicas de hasta el 80 % cuando la edición LEAPER utilizando arRNA151 se administra a través de un plásmido o un vector viral o como un oligonucleótido sintético , aunque esta eficiencia varió significativamente entre los tipos de células. [4] Según estos resultados preliminares, LEAPER puede tener la mayor promesa terapéutica sin producción de proteína funcional, pero si una restauración parcial de la expresión de la proteína proporcionaría un beneficio terapéutico. Por ejemplo, en células humanas con expresión defectuosa de α-L-iduronidasa (IDUA) en células de pacientes con síndrome de Hurler con IDUA defectuosa, LEAPER dio como resultado un mutante de truncamiento W53X de p53 que se editó usando arRNA151 para lograr una traducción de p53 "normal" y respuestas transcripcionales funcionales mediadas por p53. [4]
LEAPER es análogo a CRISPR Cas-13 en que se dirige al ARN antes de que se sinteticen las proteínas. Sin embargo, LEAPER es más simple y eficiente ya que solo requiere ARNr, en lugar de Cas y un ARN guía. [5] Según los desarrolladores de LEAPER, tiene el potencial de ser más fácil y preciso que cualquier técnica CRISPR. [6]
LEAPER también elimina los problemas de salud y las barreras técnicas que surgen de la introducción de proteínas exógenas. [7]
También se le ha llamado más ético ya que no cambia el ADN y, por lo tanto, no produce cambios hereditarios, a diferencia de los métodos que utilizan CRISPR Cas-9. [8]