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Edición del genoma en animales de granja: pollos y cerdos con tijeras genéticas integradas

Pollos y cerdos con tijeras genéticas integradas
Los científicos de TUM han creado pollos y cerdos con tijeras genéticas integradas. Esto se puede utilizar en todas las etapas del desarrollo de los animales. Ya han demostrado aplicaciones en embriones de pollo (imagen) así como en cerdos vivos. Crédito: A. Heddergott / TUM

Los investigadores del TUM han demostrado una forma de estudiar de manera eficiente los mecanismos moleculares de resistencia a enfermedades o problemas biomédicos en animales de granja. 


por la Universidad Técnica de Munich


Los investigadores ahora pueden introducir mutaciones genéticas específicas en un órgano deseado o incluso corregir genes existentes sin crear nuevos modelos animales para cada gen objetivo. Esto reduce el número de animales necesarios para la investigación.

CRISPR / Cas9 permite manipulaciones genéticas deseadas

CRISPR / Cas9 es una herramienta para reescribir la información del ADN. Los genes pueden inactivarse o modificarse específicamente utilizando este método. El sistema CRISPR / Cas9 consta de dos componentes.

El ARNg (ARN guía) es una secuencia corta que se une específicamente al segmento de ADN del gen que se va a modificar. La nucleasa Cas9, las verdaderas «tijeras de genes», se une al ARNg y corta la sección respectiva del ADN diana. Este corte activa mecanismos de reparación que pueden inactivar funciones genéticas o incorporar mutaciones específicas.

Pollos y cerdos sanos con tijeras genéticas integradas

«Los animales generados proporcionan las tijeras genéticas, la proteína Cas9, junto con ellos. Así que todo lo que tenemos que hacer es introducir los ARN guía para obtener animales que tengan características genéticas específicas», explica Benjamin Schusser, profesor de Biotecnología Reproductiva en el TUM. «La generación inicial de estos animales tomó alrededor de tres años. Ahora, Cas9 se puede usar en todas las etapas del desarrollo animal, ya que cada célula del cuerpo posee permanentemente la proteína Cas9. También hemos podido utilizar con éxito esta técnica en embriones de pollo. como en cerdos vivos «.

Por tanto, los pollos y cerdos sanos producidos por los investigadores poseen la nucleasa Cas9 en todos los órganos estudiados. Esto es particularmente útil en la investigación biomédica y agrícola.

Herramienta analítica para combatir enfermedades virales o cancerosas

Los cerdos se utilizan como modelos de enfermedades para los humanos porque su anatomía y fisiología son mucho más similares a las de los humanos en comparación con los ratones (actualmente un modelo de enfermedad común). Por lo tanto, un cerdo modificado puede ayudar a comprender mejor el mecanismo de carcinogénesis en humanos. También se pueden probar en modelos animales posibles nuevos tratamientos para humanos.

«Debido a la presencia de Cas9 en las células, los procesos se aceleran y simplifican significativamente», dice Angelika Schnieke, profesora de Biotecnología Ganadera en el TUM. «Los animales equipados con Cas9 permiten, por ejemplo, inactivar específicamente genes relevantes para el tumor y simular el desarrollo del cáncer».

Los cerdos y pollos Cas9 permiten a los investigadores probar qué genes podrían estar involucrados en la formación de rasgos, como la resistencia a enfermedades, directamente en el animal. «El mecanismo del sistema CRISPR / Cas9 también puede ser útil para combatir infecciones utilizando virus de ADN. Los experimentos de cultivo celular iniciales mostraron que esto ya funciona para el virus del herpes aviar», dice el profesor Schusser.

Recurso importante para la investigación biomédica y agrícola.

El profesor Schnieke señala: «Nuestros pollos y cerdos que expresan Cas9 representan un recurso innovador para la edición del genoma en las ciencias biomédicas y agrícolas, pero más allá de eso, estos animales también están disponibles para otros grupos de investigación. Por lo tanto, la edición eficiente del genoma en animales vivos ha el potencial para hacer avanzar significativamente la investigación biomédica y agrícola «.



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