Se trata de un trabajo de fantástica calidad, realizado por un grupo que conozco bien y que es muy sólido y pionero en este campo de la edición epigenética. 

Este estudio ha conseguido tener resultados parecidos a los que se han conseguido con edición genética (a cargo de la empresa Verve Therapeutics, con editores de bases basados en CRISPR). Me parece también muy interesante a nivel conceptual. En este caso se desactiva de manera efectiva un gen sin cambiar ni una base del genoma. Es muy interesante ver que estos cambios de expresión del gen no solo se mantienen bastante en el tiempo, sino que se 'heredan' después de que haya una regeneración del hígado. 

Es una modalidad de terapia avanzada muy nueva. Como siempre en estos casos habrá que seguir de cerca todos los tipos de toxicidad y eficacia a más largo término, pero el estudio da muy buenas sensaciones.

Las extraordinariamente versátiles herramientas CRISPR-Cas de edición genética incluyen algunas variantes sorprendentes (como la dCas9) que han perdido su función original de cortar el ADN, aunque mantienen su capacidad de detectar y unirse a secuencias concretas del genoma para, desde allí, alterar la expresión de genes colindantes. Se trata de la edición epigenética, la que no altera la secuencia de los genes, pero sí su perfil de expresión, pudiendo tanto reactivar genes silenciados como inactivar genes que están funcionando, gracias a que esta dCas9 se asocia a otras proteínas activadoras o represoras que pueden reactivar o silenciar un gen a voluntad, respectivamente. Lo mismo puede hacerse con dos herramientas de edición genética anteriores a las CRISPR-Cas, como son las TALE y las ZFP, las cuales carecen en origen de actividad nucleasa de corte de ADN. Por ello, tanto la dCas9 como las TALE o las ZFP son capaces de unirse a secuencias específicas del genoma y, si se asocian a proteínas activadoras o represoras se convertirán, también, en editores epigenéticos capaces de encender o apagar un gen. 

Un equipo de investigadores italianos del Instituto San Raffaele Telethon de Terapia Génica dirigido por Angelo Lombardo acaba de explorar el uso de estos tres tipos de editores epigenéticos para silenciar la expresión de un gen, PCSK9, y con ello ha logrado reducir a la mitad la concentración del colesterol circulante en la sangre de ratones de laboratorio, reducción que se ha mantenido un año después del tratamiento. Estos resultados se han publicado en la revista Nature. Se trata de un estudio preclínico, con modelos animales, que deberá dar paso a otros estudios en macacos y al correspondiente ensayo clínico para valorar si el éxito terapéutico obtenido ahora en ratones puede reproducirse primero en primates no humanos y después en pacientes en un futuro, con la necesaria seguridad y eficacia. 

El gen PCSK9 es una diana atractiva para controlar el nivel de colesterol en sangre, cuyas concentraciones elevadas incrementan significativamente el riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares, como la aterosclerosis, que pueden llevar a producir un ataque de corazón, un infarto de miocardio. La proteína PCSK9 promueve la degradación del receptor de las lipoproteínas de baja densidad (LDL, en sus siglas en inglés). Las LDL son las que transportan el colesterol en la sangre. El receptor de las LDL se encuentra en las células del hígado. En ausencia de PCSK9 aumenta la cantidad de receptor de LDL (que ya no es degradado) y, por consiguiente, es capaz de retirar de la sangre más LDL circulantes, lo cual acaba resultando en una disminución notoria del colesterol en sangre. 

De los tres tipos de editores epigenéticos que han usado estos investigadores (dCas9, TALE y ZFP), los que les han funcionado mejor han sido los ZFP, con los cuales han realizado la mayoría de sus experimentos. Estos editores epigenéticos basados en ZFP los administraron a través de la sangre usando nanopartículas lipídicas (similares a las que sirvieron para vehicular el ARN mensajero de las vacunas anti-Covid19 de Moderna y de Pfizer/BioNTech) y fueron captadas principalmente por las células hepáticas, que es donde se expresa el gen PCSK9 que querían silenciar. 

Esta propuesta terapéutica, innovadora, que utiliza los editores epigenéticos basados en ZFP, no altera el genoma sino solamente el funcionamiento de los genes y esta es su gran ventaja frente a otros tratamientos similares para bajar el colesterol que se están investigando y que también persiguen inactivar el gen PCSK9. Una de estas otras iniciativas usa editores de bases (herramientas CRISPR de segunda generación) para inactivar el gen PCSK9 directamente, modificando el ADN e interrumpiendo su procesamiento normal. Ya está siendo evaluada en ensayos clínicos en pacientes con hipercolesterolemia familiar, tras haber sido validadas en ratones y en macacos. Sin embargo, han ocurrido algunos problemas que suscitan dudas sobre la seguridad de estos tratamientos. Dos de diez pacientes tratados sufrieron un ataque al corazón. Uno de ellos murió. 

Mientras se investiga la causa de estos problemas cardiovasculares sobrevenidos resulta prometedor descubrir que existen otras maneras de inactivar el gen PCSK9 que no requieren la modificación del ADN. Esta es la apuesta principal de este nuevo estudio que usa editores epigenéticos ZFP, aunque los resultados exitosos solamente se han demostrado, de momento, en ratones. Estos experimentos deberán ahora validarse en macacos y finalmente, si todo lo anterior está bien, en pacientes.

El estudio del grupo de Angelo Lombardo demuestra por primera vez que un único tratamiento utilizando una estrategia de silenciamiento epigenético permite reducir de manera específica la expresión de un gen en un modelo de ratón durante casi un año sin modificar el genoma de la célula. En este caso, el gen que se reprime es el gen Psck9, que permite la reducción de los niveles de colesterol, pero una estrategia similar se podría utilizar para reprimir otros genes.  

El estudio demuestra, además, que la modificación es estable incluso cuando las células se dividen, lo que demuestra que un solo tratamiento sería suficiente para reprimir la expresión del gen.  

La ventaja frente a los sistemas previos de edición génica desarrollados es que no requiere la modificación del genoma, lo que le confiere en principio una mayor seguridad, algo que es especialmente relevante cuando se quieren modificar varios genes a la vez.  

Otra de las grandes ventajas de este sistema es que en principio puede ser reversible mediante tratamientos farmacológicos o utilizando editores que, al contrario que en este trabajo, permitan la activación de genes, posibilitando de esta manera apagar o encender un gen según sea necesario, como se ha demostrado en líneas celulares previamente. 

Sin embargo, es importante destacar que en este trabajo se demuestra la posibilidad de reprimir la expresión del gen in vivo de manera estable, pero la capacidad de revertir el efecto in vivo todavía no se ha estudiado, aunque cabría esperar que sea similar al observado en estudios previos realizados en células en cultivo.

La novedad principal de este trabajo es, por tanto, la demostración de que esta estrategia permite la represión de un gen in vivo a largo plazo sin modificar el genoma de la célula, reduciendo en principio los potenciales riesgos frente a sistemas de edición convencionales que generan modificaciones en el genoma. 

Si los resultados se confirman en células humanas in vivo, podría tener una aplicación para el tratamiento futuro de diversas enfermedades. Por supuesto, será necesario analizar en detalle para cada gen a reprimir la ausencia de actividad inespecífica.