DARPA otorga $ 65 millones para mejorar la seguridad y precisión de la edición de genes

DARPA otorga $ 65 millones para mejorar la seguridad y precisión de la edición de genes

 

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 La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de la Defensa de EE. UU. (DARPA, por sus siglas en inglés) ha otorgado una suma combinada de $65 millones durante cuatro años a siete equipos de investigación para proyectos diseñados para mejorar la seguridad y la precisión de la edición de genes.

La financiación se otorga bajo el programa Safe Genes de DARPA, diseñado para obtener una comprensión fundamental de cómo funcionan las tecnologías de edición de genes; idear medios para aprovecharlos de manera segura, responsable y predecible para fines beneficiosos; y abordar posibles problemas de salud y seguridad relacionados con su mal uso accidental o intencional.

Los esfuerzos financiados bajo el programa Safe Genes se dividen en dos categorías amplias: tecnologías de impulso genético y remediación genética, y aplicaciones terapéuticas in vivo de editores de genes en mamíferos.

DARPA dijo que los siete equipos elegidos para la financiación perseguirán uno o más de tres objetivos técnicos:

●Desarrollar construcciones genéticas —“instrucciones” biomoleculares— que proporcionen un control espacial, temporal y reversible de los editores del genoma en los sistemas vivos;
●Idear nuevas contramedidas basadas en medicamentos que brinden opciones profilácticas y de tratamiento para limitar la edición del genoma en organismos y proteger la integridad del genoma en poblaciones de organismos; y
●Crear una capacidad para eliminar genes modificados no deseados de los sistemas y restaurarlos a estados de referencia genéticos.

 Entre los ganadores de fondos se encuentra un equipo de investigación de Berkeley de la Universidad de California (UC) dirigido por Jennifer Doudna, Ph.D., que investigará el desarrollo de herramientas de edición de genes novedosas y seguras para su uso como agentes antivirales en modelos animales, dirigidos contra el Zika y Virus del ébola.

El equipo dirigido por Doudna también tendrá como objetivo identificar proteínas anti-CRISPR capaces de inhibir la actividad de edición del genoma no deseada, mientras desarrolla estrategias novedosas para la entrega de editores e inhibidores del genoma, dijo DARPA.

El Dr. Doudna y UC Berkeley han estado en el centro de la disputa legal sobre quién inventó la tecnología de edición de genes CRISPR (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas). En febrero, un panel de tres jueces de la Junta de Apelaciones y Juicios de Patentes (PTAB) dictaminó que "no hubo interferencia de hecho" entre una solicitud de patente de la Dra. Doudna y Emmanuelle Charpentier, Ph.D., directora de Max -Instituto Planck de Berlín, y 12 patentes estadounidenses relacionadas con la tecnología CRISPR que enumeran como inventor a un investigador del Instituto Broad del MIT y Harvard, Feng Zhang, Ph.D.

UC Berkeley, Dr. Charpentier y otras partes están apelando la decisión de PTAB.

Un equipo de la Escuela de Medicina de Harvard dirigido por George Church, Ph.D., planea utilizar los fondos de Safe Genes para desarrollar sistemas para salvaguardar los genomas al detectar, prevenir y, en última instancia, revertir las mutaciones que pueden surgir de la exposición a la radiación.

El trabajo implicará la creación de nuevas herramientas computacionales y moleculares para permitir el desarrollo de editores precisos que puedan distinguir entre secuencias genéticas muy similares. El equipo también planea evaluar la efectividad de las drogas naturales y sintéticas para inhibir la actividad de edición de genes.

Encendido y apagado

Un equipo dirigido por Amit Choudhary, Ph.D., y en el que participan el Broad Institute, la Brigham and Women's Hospital Renal Division y la Harvard Medical School, desarrollará medios para activar y desactivar la edición del genoma en bacterias, mamíferos e insectos, incluido el control de impulsores genéticos en un mosquito vector de la malaria, Anopheles stephensi.

El equipo busca construir una plataforma general para la identificación rápida y rentable de sustancias químicas que bloquearán a los editores de genoma contemporáneos y de próxima generación. El equipo también construirá editores de genomas sintéticos para la ingeniería genómica de precisión.

 Un equipo del Hospital General de Massachusetts (MGH) dirigido por Keith Joung, M.D., Ph.D., planea desarrollar métodos novedosos y altamente sensibles para controlar y medir la actividad de edición del genoma en el objetivo, mientras limita y mide la actividad fuera del objetivo, para regular la actividad de los sistemas de impulsores genéticos de mosquitos durante múltiples generaciones. El equipo de MGH espera habilitar órdenes de magnitud de mayor sensibilidad que la que está disponible con los métodos existentes y hacer que el proceso sea rutinario y escalable, dijo DARPA.

El equipo también desarrollará estrategias novedosas para lograr el control sobre los editores del genoma, incluidas las versiones reguladas por fármacos de estas moléculas, y utilizará instalaciones contenidas que simulan entornos naturales para estudiar cómo funcionan los sistemas de conducción en mosquitos en condiciones casi reales.

Un equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) dirigido por Kevin Esvelt, Ph.D., planea buscar plataformas modulares de "unidad de margarita" que tengan potencial para editar de manera segura, eficiente y reversible subpoblaciones locales de organismos dentro de una región geográfica de interés. Dado que la mayor parte de su trabajo se llevará a cabo en nematodos, el equipo del MIT tiene como objetivo adaptar este sistema en el laboratorio para hasta tres especies de mosquitos clave relevantes para la salud humana y animal, mejorando gradualmente el rendimiento en los mosquitos.

Un equipo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU) dirigido por John Godwin, Ph.D., tiene como objetivo desarrollar y probar un sistema de impulso genético de mamíferos en roedores. El trabajo está diseñado para ampliar las herramientas disponibles para el manejo de especies invasoras que amenazan la biodiversidad y la seguridad alimentaria humana y que sirven como reservorios potenciales de enfermedades infecciosas. El equipo también planea desarrollar modelos matemáticos de cómo funcionarían las unidades en ratones, luego medir la robustez, la limitación espacial y la reversibilidad de las unidades mediante la realización de pruebas en entornos naturales simulados y contenidos.

Un equipo de la Universidad de California, Riverside, dirigido por Omar Akbari, Ph.D., busca desarrollar sistemas robustos y reversibles de impulsores genéticos para el control de las poblaciones de mosquitos Aedes aegypti, para probarlos en entornos naturales simulados y contenidos. Las pruebas preliminares se llevarán a cabo en poblaciones de levadura de reproducción rápida y de alto rendimiento como sistema modelo. El equipo planea establecer nuevas estrategias moleculares temporales y ambientales, dependientes del contexto, programadas para limitar la actividad del editor de genes, crear capacidades múltiples para eliminar impulsores genéticos no deseados de las poblaciones a través de la reversión activa o pasiva, y establecer modelos matemáticos para informar el diseño de sistemas de impulsores genéticos y establecer criterios para las estrategias de remediación.

“Parte de nuestro desafío y compromiso bajo Safe Genes es dar sentido a las implicaciones éticas de las tecnologías de edición de genes, comprender las preocupaciones de las personas y dirigir nuestra investigación para abordarlas de manera proactiva para que las partes interesadas estén equipadas con datos para informar futuras elecciones”, Renee Wegrzyn, Ph.D., gerente del programa Safe Genes, en un comunicado.

“Al igual que con todas las capacidades poderosas, la sociedad puede y debe sopesar los riesgos y los méritos del uso responsable de tales herramientas. Creemos que una mayor investigación y desarrollo pueden informar esa conversación al ayudar a las personas a comprender y dar forma a lo que es posible, probable y vulnerable con estas tecnologías”.