Edição gênica em células tronco hematopoéticas para síndrome de Wiskott-Aldrich baseada no sistema CRISPR

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Morais, Carla Cristina Pedrosa de Lira de
Orientador(a): Vasconcelos, Zilton Farias Meira de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Link de acesso: https://arca.fiocruz.br/handle/icict/66222
Resumo: No campo da terapia gênica, as células-tronco hematopoiéticas (CTH) têm se tornado atrativas devido à sua capacidade de promover a hematopoiese por um longo período, oferecendo uma opção de tratamento para distúrbios do sistema hematopoiético, como os erros inatos da imunidade (EII). Vetores virais têm sido utilizados como estratégia de entrega de material genético para correção do gene causador da síndrome de Wiskott-Aldrich no entanto, a segurança desse método é questionável. Nesse contexto, o presente estudo propõe o sistema CRISPR/Cas9 como uma estratégia inovadora de terapia gênica para inserção e correção genética sítio-dirigida do gene WAS em CTH CD34+ purificadas de sangue de cordão umbilical humano. O RNAg desenhado apresentou uma eficácia de 93,3% em clivar o DNA no alvo. Apesar do pequeno número amostral, os resultados mostram edição gência utilizando doador linearizado para correção do gene WAS em CTH CD34+ expandidas com coquetel de citocinas e moléculas moduladoras de ciclagem celular tratadas com drogas estimuladoras de correção por recombinação homóloga. Embora a eficiência de correção gênica tenha se mostrado baixa < 1 %, os resultados confirmam a integração e estabilidade do DNA doador no alvo do genoma das células CD34+ . Assim, concluímos que o sistema CRISPR/cas9 é uma ferramenta promissora para edição genética sítio-dirigida no gene WAS, permitindo a criação de uma plataforma de estudos pré-clínicos onde estratégias de terapia gênica possam ser testadas em sua eficiência, segurança e estabilidade, imprescindíveis para o futuro no Brasil dessas terapias como estratégia curativa para doenças genéticas.
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Nesse contexto, o presente estudo propõe o sistema CRISPR/Cas9 como uma estratégia inovadora de terapia gênica para inserção e correção genética sítio-dirigida do gene WAS em CTH CD34+ purificadas de sangue de cordão umbilical humano. O RNAg desenhado apresentou uma eficácia de 93,3% em clivar o DNA no alvo. Apesar do pequeno número amostral, os resultados mostram edição gência utilizando doador linearizado para correção do gene WAS em CTH CD34+ expandidas com coquetel de citocinas e moléculas moduladoras de ciclagem celular tratadas com drogas estimuladoras de correção por recombinação homóloga. Embora a eficiência de correção gênica tenha se mostrado baixa < 1 %, os resultados confirmam a integração e estabilidade do DNA doador no alvo do genoma das células CD34+ . Assim, concluímos que o sistema CRISPR/cas9 é uma ferramenta promissora para edição genética sítio-dirigida no gene WAS, permitindo a criação de uma plataforma de estudos pré-clínicos onde estratégias de terapia gênica possam ser testadas em sua eficiência, segurança e estabilidade, imprescindíveis para o futuro no Brasil dessas terapias como estratégia curativa para doenças genéticas.In the field of gene therapy, hematopoietic stem cells (HSC) have become attractive due to their ability to promote hematopoiesis over a long period, offering a treatment option for disorders of the hematopoietic system, such as Inborn errors of immunity (IEI). Viral vectors have been used as a strategy for delivering genetic material to correct the gene that causes Wiskott-Aldrich syndrome; however, the safety of this method is questionable. In this context, the present study proposes the CRISPR/Cas9 system as an innovative gene therapy strategy for insertion and site-directed genetic correction of the WAS gene in CD34+ HSC purified from human umbilical cord blood. The designed gRNA showed a 93.3% efficiency in cleaving the DNA on target. Despite the small sample size, the results show gene editing using a linearized donor correction of the WAS gene in CD34+ HSC expanded with a cocktail of cytokines and cell cycling modulating molecules, treated with drugs that stimulate correction by homologous recombination. Although the gene correction efficiency was shown to be low < 1%, the results confirm the integration and stability of the donor DNA into the CD34+ cell genome target. Thus, we conclude that the CRISPR/cas9 system is a promising tool for site-directed gene editing in the WAS gene, which allows the creation of a platform for preclinical studies, where gene therapy strategies can be tested for their efficiency, safety and stability, essential for the future in Brazil of these therapies as a curative strategy for genetic diseases.Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Nacional de Saúde da Mulher da Criança e do Adolescente Fernandes Figueira. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.porSíndrome de Wiskott-AldrichCRISPRGene WASTerapia GenéticaReparo por Recombinação HomólogaSíndrome de Wiskott-AldrichgenéticaTerapia GenéticaReparo de DNA por RecombinaçãoProteína 9 Associada à CRISPRSistemas CRISPR-CasEdição gênica em células tronco hematopoéticas para síndrome de Wiskott-Aldrich baseada no sistema CRISPRinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesis2023Instituto Nacional de Saúde da Mulher da Criança e do Adolescente Fernandes FigueiraFundação Oswaldo CruzRio de Janeiro/RJPrograma de Pós-Graduação em Pesquisa Aplicada à Saúde da Criança e da Mulherinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA)instname:Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)instacron:FIOCRUZLICENSElicense.txttext/plain1748https://arca.fiocruz.br/bitstreams/1cd6d300-da61-41d9-83b7-8cd54b2d50a7/download8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD51falseAnonymousREADORIGINALcarla_morais_iff_dout_2023.pdfapplication/pdf13771920https://arca.fiocruz.br/bitstreams/7ebf887d-dfab-4eea-8145-6214ad49f398/downloadb59dd1ba0cc76ff2e5dc7e76efacd5bfMD52trueAnonymousREADTEXTcarla_morais_iff_dout_2023.pdf.txtcarla_morais_iff_dout_2023.pdf.txtExtracted texttext/plain103342https://arca.fiocruz.br/bitstreams/130a6ebf-4d6e-4702-be8e-2b6744ff4eff/downloadef9b03124b85af28250a4556b46acea9MD59falseAnonymousREADTHUMBNAILcarla_morais_iff_dout_2023.pdf.jpgcarla_morais_iff_dout_2023.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg2789https://arca.fiocruz.br/bitstreams/98ea607b-3dbf-407c-8954-9704fcf1055b/downloaddfb22c6753fa0f0c8de5f616989392dcMD510falseAnonymousREADicict/662222025-07-29 19:55:55.185open.accessoai:arca.fiocruz.br:icict/66222https://arca.fiocruz.brRepositório InstitucionalPUBhttps://www.arca.fiocruz.br/oai/requestrepositorio.arca@fiocruz.bropendoar:21352025-07-29T22:55:55Repositório Institucional da FIOCRUZ (ARCA) - Fundação Oswaldo Cruz (FIOCRUZ)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