Se recupera la función de las células inmunitarias en dos pacientes en el primer ensayo de edición prime en humanos… una revisión analiza los avances y los retos
La edición genética de precisión llega a las primeras pruebas clínicas
En el primer ensayo en humanos de edición prime (prime editing, PE) se comunicó la recuperación de la función de las células inmunitarias en dos pacientes con enfermedad granulomatosa crónica. La función se mantuvo durante periodos de seguimiento de 6 y 4 meses, respectivamente, pero aún es pronto para determinar los efectos a largo plazo o si se ha logrado una cura. Publicado en Molecular Therapy, el artículo es una revisión que sintetiza el funcionamiento de la edición prime, las mejoras técnicas, la investigación preclínica y los resultados clínicos iniciales; no es un artículo original que presente nuevos resultados clínicos.
Un corte en una hebra de ADN y una plantilla de ARN cambian la secuencia
CRISPR-Cas9 convencional corta las dos hebras del ADN y después utiliza las vías de reparación celular. Las pequeñas inserciones y deleciones que se producen en este proceso son útiles para inactivar genes, pero este enfoque presenta limitaciones para corregir con precisión variantes patológicas y obtener la secuencia deseada.
La edición prime básica combina una nickasa Cas9, que corta una hebra de ADN, con una transcriptasa inversa. El ARN guía de edición prime (pegRNA) dirige el sistema al sitio diana y también proporciona una plantilla para la secuencia corregida. La transcriptasa inversa utiliza esta plantilla de ARN para sintetizar ADN nuevo y, mediante el proceso de reparación celular, se incorpora la secuencia corregida.
La edición prime ofrece más flexibilidad en cuanto a la ubicación de la edición, pero no elimina las restricciones del PAM, una secuencia adyacente reconocida por la proteína Cas. PE3, que añade un corte en la hebra opuesta, aumenta la eficiencia, pero también puede incrementar las inserciones y deleciones no deseadas. Algunas técnicas derivadas utilizan roturas de doble hebra, por lo que no es correcto describir toda edición prime como una tecnología sin roturas de doble hebra.
En el primer ensayo clínico, las células de los pacientes se editaron fuera del organismo
El producto celular clínico PM359, descrito en la revisión, se obtiene corrigiendo ex vivo la variante delGT del gen NCF1 en células madre y progenitoras hematopoyéticas CD34+ del propio paciente, que después se reinfunden. En la enfermedad granulomatosa crónica se altera la función de la NADPH oxidasa, necesaria para eliminar microorganismos. El ensayo evaluó la recuperación funcional mediante la corrección directa de la variante genética correspondiente.
Durante la fabricación, se utilizó electroporación para introducir en las células ARNm que codifica la enzima de edición y ARN guía modificados químicamente. No fue un ensayo en el que se administraran nanopartículas o vectores virales divididos a los pacientes. Antes de la infusión celular también se administró acondicionamiento con busulfán.
A los 30 días de la infusión, el porcentaje de células positivas en la prueba de dihidrorodamina (DHR), que evalúa la función oxidativa de los neutrófilos, fue del 69% y del 83% en los dos participantes, respectivamente. La actividad de la NADPH oxidasa de los neutrófilos se mantuvo durante 6 y 4 meses, respectivamente, y no se notificaron acontecimientos adversos graves atribuidos a PM359. Estos hallazgos constituyen evidencia inicial de recuperación funcional; no significan que no hubiera ningún acontecimiento adverso ni que se haya establecido la seguridad a largo plazo. El número reducido de participantes (2) y el breve seguimiento también limitan la interpretación.
Los estudios en otras enfermedades muestran posibilidades y condiciones
En un estudio sobre la enfermedad de células falciformes incluido en la revisión, se corrigió alrededor del 40% de los alelos en células madre y progenitoras hematopoyéticas derivadas de pacientes. Se trata del resultado de un estudio celular ex vivo, no de un resultado terapéutico en pacientes. En un estudio en ratones con tirosinemia hereditaria tipo 1, las células hepáticas corregidas se expandieron de forma selectiva, lo que produjo una mejora funcional incluso con una tasa inicial de corrección baja. Sin embargo, no cabe esperar la misma ventaja de expansión selectiva en el riñón o el sistema nervioso, por lo que resulta difícil determinar el potencial de un tratamiento sistémico basándose únicamente en los resultados hepáticos.
Los investigadores señalaron como retos principales para ampliar la aplicación clínica reducir el tamaño de la enzima de edición, estabilizar los ARN guía y mejorar los métodos de administración específicos para cada tejido. También debe resolverse la baja eficiencia de edición en tejidos que no se dividen. Las evaluaciones de seguridad deben abarcar no solo la edición fuera de la diana, sino también productos de edición no deseados en el sitio diana, grandes cambios estructurales del genoma y respuestas inmunitarias. El alcance de la aplicación dependerá de la validación de la eficiencia, la administración y la seguridad en cada enfermedad y tipo celular.
Para más información, consulte el texto completo de la revisión de Molecular Therapy «A primer on prime: A prime editing update from advances to first-in-human trial».
The advent of CRISPR systems has transformed genome editing, offering unparalleled efficiency and versatility with wide therapeutic potential. However, conventional CRISPR systems face key limitations, including unpredictable and imprecise outcomes during repair of double stranded breaks and reliance on specific protospacer adjacent motif sequences. In response, prime editing (PE) has emerged as a powerful alternative, enabling precise custom edits using a fusion of Cas9 nickase and an engineered reverse transcriptase (RT) together with a prime editing guide RNA (pegRNA) that encodes the desired repair template. PE enables edits to be installed at or downstream of the target site, expanding the range of targetable sequences. Since its inception, PE has undergone extensive optimisation, including Cas variant selection, RT engineering, and pegRNA improvements. In parallel, advances in delivery, including nanoparticles and split viral systems, have accelerated translation across preclinical disease models. Notably, PE has now entered the clinic, with the first in-human study reporting functional restoration with a promising safety profile to date. Here, we summarise recent mechanistic insights, architectural innovations, and therapeutic applications of PE, and discuss the remaining challenges in efficiency, delivery, and safety that will shape broader clinical impact.
El valor práctico de la edición prime radica en que puede ir más allá de inactivar genes y corregir directamente secuencias patológicas o restaurar el marco de lectura de una proteína. Además de la tasa de edición, los investigadores deben evaluar la proporción de productos corregidos con precisión, la recuperación funcional, los productos de edición no deseados y los tejidos a los que se puede llegar. En particular, los resultados clínicos iniciales en células hematopoyéticas que pueden recogerse y reinfundirse no pueden extrapolarse directamente a tejidos dentro del organismo, como el músculo o la retina. Otro estudio animal sobre enfermedad hepática también muestra que la expansión selectiva de las células corregidas puede determinar el efecto. Los resultados de PM359 aportan evidencia inicial que respalda la viabilidad de la edición prime ex vivo a escala clínica; el seguimiento a largo plazo y la validación específica para cada enfermedad determinarán sus aplicaciones futuras.