Las enfermedades mitocondriales en España son un grupo de trastornos genéticos raros que afectan la función de las mitocondrias, las conocidas como baterías de las células. Estas enfermedades pueden causar una variedad de síntomas y problemas de salud, dependiendo de los órganos y tejidos afectados. Desafortunadamente, no existe cura para la mayoría de ellas y el diagnóstico puede ser complejo.

En España, se estima que una de cada 5.000 personas nace con una enfermedad genética mitocondrial. Esta cifra podría ser mayor debido a diagnósticos erróneos por la variedad de síntomas y sistemas orgánicos afectados.

Ahora, en un gran avance hacia el tratamiento de estas enfermedades, un equipo de científicos de los Países Bajos ha corregido con éxito mutaciones dañinas en el ADN mitocondrial mediante una herramienta de edición genética de precisión. Los hallazgos abren nuevas posibilidades para el tratamiento de enfermedades que durante mucho tiempo se consideraron intratables.

Una de las claves del estudio, publicado en Plos Biology, es que, a diferencia del resto de la célula, las mitocondrias tienen su propio ADN. Las mutaciones en este ADN mitocondrial, que se transmiten por vía materna, pueden causar una amplia gama de trastornos, algunos de los cuales conducen a graves problemas de desarrollo, metabólicos o neurológicos.

Si bien las herramientas de edición genética como CRISPR han revolucionado el tratamiento de muchas enfermedades genéticas, tienen dificultades para acceder a las mitocondrias, lo que la hace ineficaz para tratar las enfermedades mitocondriales. Esta nueva investigación supera este desafío.

Los autores, liderados por Martijn A. J. Koppens, utilizaron una herramienta llamada DdCBE (editor de bases de citosina derivado de la toxina A del ADN desaminasa bicatenaria), que puede convertir con precisión la citosina en timina. Esto permite identificar y modificar letras específicas del ADN mitocondrial sin cortar las cadenas.

Con esta herramienta, el equipo de Koppens introdujo una mutación en células hepáticas que interrumpió la producción de energía. Posteriormente, utilizaron la misma herramienta para corregir una mutación diferente en células cutáneas derivadas del paciente.

Estas células provenían de una persona con un síndrome similar al de Gitelman, un trastorno relacionado con la disfunción mitocondrial. La corrección restauró signos clave de un metabolismo energético saludable.

Luego, para comprobar su aplicación en pacientes, los autores probaron cómo administrar los editores de forma más segura y eficiente. En lugar de insertar ADN en las células mediante plásmidos, como habitualmente se hace, administraron los editores en forma de ARNm, encapsulados en nanopartículas lipídicas.

Este enfoque resultó menos tóxico y más eficaz. También aumentó la precisión de las ediciones. Cabe destacar que los investigadores informaron niveles muy bajos de cambios no deseados en el ADN nuclear. La mayoría de los efectos no deseados se mantuvieron en el ADN mitocondrial, lo que sugiere un alto nivel de especificidad.

“El potencial de la edición de bases mitocondriales en el modelado de enfermedades y las posibles intervenciones terapéuticas la convierte en una vía prometedora para la investigación y el desarrollo futuros en medicina mitocondrial - concluyen los autores -. Los pacientes con enfermedades mitocondriales no se han beneficiado de la revolución CRISPR durante mucho tiempo. En nuestro estudio, utilizamos esta tecnología en organoides hepáticos humanos para generar un modelo de enfermedad mitocondrial. Empleamos una técnica de grado clínico para reparar una mutación en el ADN mitocondrial de células derivadas del paciente”.