Articulo de referencia

ratón mdx

Ratón de laboratorio MDX: modelo animal utilizado para estudiar la distrofia muscular de Duchenne (DMD). El ratón mdx es un modelo popular para el estudio de la distrofia muscul...

Ratón de laboratorio MDX: modelo animal utilizado para estudiar la distrofia muscular de Duchenne (DMD).

El ratón mdx es un modelo popular para el estudio de la distrofia muscular de Duchenne (DMD). [ 1 ] [ 2 ] El ratón mdx tiene una mutación puntual en su gen DMD, que cambia el aminoácido que codifica la glutamina por un codón de parada. Esto provoca que las células musculares produzcan una proteína distrofina pequeña y no funcional. [ 3 ] Como resultado , el ratón tiene una forma leve de DMD con mayor daño y debilidad muscular.

Historia

El ratón mdx fue descrito por primera vez en 1984 por Bulfield et al. en una colonia de ratones C57BL/10ScSn, que presentaban niveles elevados de creatina quinasa (CK) muscular y lesiones histológicas características de la distrofia muscular. [ 4 ]

En 1989, Sicinski et al. identificaron la mutación precisa: una transición de C a T ( mutación puntual sin sentido ) en el exón 23 del gen Dmd , que crea un codón de parada prematuro y anula la expresión completa de la distrofina. Esto convierte a los ratones mdx en un modelo clave para la distrofia muscular de Duchenne. [ 5 ]

Limitaciones

A pesar de su uso generalizado, el ratón mdx presenta varias limitaciones importantes como modelo para la distrofia muscular de Duchenne. El ratón mdx muestra un fenotipo considerablemente más leve que los pacientes humanos con DMD, debido en gran parte a la regulación positiva compensatoria de la utrofina . [ 6 ]

En 2016, a pesar de décadas de estudios preclínicos exitosos en ratones mdx, muchas terapias prometedoras fracasaron en ensayos clínicos en humanos, lo que puso de manifiesto la brecha traslacional entre el modelo de ratón y la enfermedad humana. [ 7 ]

Para superar estas limitaciones, los investigadores han desarrollado modelos mejorados como el ratón doble knockout mdx/utrophin, que se asemeja más al fenotipo DMD humano grave, y modelos mdx humanizados que permiten probar terapias específicas para humanos, como fármacos de omisión de exones. [ 6 ]

Ratón mdx y CRISPR-Cas9

Esquema de la edición del gen de la distrofina mediada por AAV-CRISPR en ratones DmdΔ8-34 mdx, que muestra la restauración de las isoformas Dp427 y Dp71f y los resultados funcionales en los músculos cardíaco y diafragmático [ 8 ] .

El ratón mdx ha estado a la vanguardia de la investigación de edición genética CRISPR-Cas9 para la distrofia muscular de Duchenne. En 2014, se demostró la primera corrección exitosa de la mutación de la distrofina utilizando CRISPR-Cas9 directamente en ratones mdx, lo que marcó un hito histórico en la terapia de edición genética. [ 9 ]

En 2018, los investigadores utilizaron CRISPR-Cas9 administrado mediante AAV para restaurar la expresión de distrofina en ratones mdx tras una única inyección sistémica, demostrando el notable potencial de este enfoque. [ 10 ]

Estos resultados en ratones mdx condujeron directamente a los primeros ensayos clínicos basados ​​en CRISPR para la DMD en pacientes humanos, lo que representa una traducción directa del modelo de ratón a la medicina humana. [ 5 ]

Referencias

  1. McArdle, Anne. (1993). Mecanismos del daño del músculo esquelético en el ratón MDX deficiente en distrofina (tesis doctoral). Universidad de Liverpool. OCLC 53496566. EThOS uk.bl.ethos.385144 .  
  2. Bulfield, G.; Siller, WG; Wight, PA; Moore, KJ (1984). "Distrofia muscular ligada al cromosoma X (mdx) en el ratón" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 81 (4): 1189– 1192. Bibcode : 1984PNAS...81.1189B . doi : 10.1073/pnas.81.4.1189 . PMC 344791. PMID 6583703 .  
  3. "Modelos animales - Proyecto principal de distrofia muscular" . parentprojectmd.org . Consultado el 3 de mayo de 2016 .
  4. Bulfield, G; Siller, WG; Wight, PA; Moore, KJ (febrero de 1984). "Distrofia muscular ligada al cromosoma X (mdx) en el ratón" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 81 (4): 1189– 1192. Bibcode : 1984PNAS...81.1189B . doi : 10.1073/pnas.81.4.1189 . ISSN 0027-8424 . PMC 344791. PMID 6583703 .   
  5. ^ Duan , Dongsheng; Goemans, Nathalie; Takeda, Shin'ichi; Mercuri, Eugenio; Aartsma-Rus, Annemieke (18 de febrero de 2021). "Distrofia muscular de Duchenne" . Nature Reviews Cebadores de enfermedades . 7 (1) 13.doi : 10.1038 /s41572-021-00248-3 . ISSN 2056-676X . PMC 10557455 . PMID 33602943 .   
  6. 1 2 McGreevy, Joe W.; Hakim, Chady H.; McIntosh, Mark A.; Duan, Dongsheng (2015-03-01). "Modelos animales de distrofia muscular de Duchenne: de los mecanismos básicos a la terapia génica" . Disease Models & Mechanisms . 8 (3): 195– 213. doi : 10.1242/dmm.018424 . ISSN 1754-8411 . PMC 4348559. PMID 25740330 .   
  7. Grounds, Miranda D.; Radley, Hannah G.; Lynch, Gordon S.; Nagaraju, Kanneboyina; De Luca, Annamaria (julio de 2008). "Hacia el desarrollo de procedimientos operativos estándar para pruebas preclínicas en el modelo de ratón mdx de distrofia muscular de Duchenne" . Neurobiology of Disease . 31 (1): 1– 19. doi : 10.1016/j.nbd.2008.03.008 . PMC 2518169. PMID 18499465 .  
  8. Egorova, Tatiana V.; Polikarpova, Anna V.; Vasilieva, Svetlana G.; Dzhenkova, Marina A.; Savchenko, Irina M.; Velyaev, Oleg A.; Shmidt, Anna A.; Soldatov, Vladislav O.; Pokrovskii, Mijaíl V.; Deykin, Alexey V.; Bardina, Maryana V. (septiembre de 2023). "La corrección CRISPR-Cas9 en el modelo de ratón DMD va acompañada de una regulación positiva de la proteína Dp71f" . Terapia molecular: métodos y desarrollo clínico . 30 : 161– 180. doi : 10.1016/j.omtm.2023.06.006 . PMC 10339130 . PMID 37457303 .  
  9. Long, Chengzu; McAnally, John R.; Shelton, John M.; Mireault, Alex A.; Bassel-Duby, Rhonda; Olson, Eric N. (2014-09-05). "Prevención de la distrofia muscular en ratones mediante la edición del ADN de la línea germinal mediada por CRISPR/Cas9" . Science . 345 ( 6201): 1184– 1188. Bibcode : 2014Sci...345.1184L . doi : 10.1126/science.1254445 . ISSN 0036-8075 . PMC 4398027. PMID 25123483 .   
  10. Amoasii, Leonela; Hildyard, John CW; Li, Hui; Sanchez-Ortiz, Efrain; Mireault, Alex; Caballero, Daniel; Harron, Rachel; Stathopoulou, Thaleia-Rengina; Massey, Claire; Shelton, John M.; Bassel-Duby, Rhonda; Piercy, Richard J.; Olson, Eric N. (2018-10-05). "La edición genética restaura la expresión de distrofina en un modelo canino de distrofia muscular de Duchenne" . Science . 362 ( 6410): 86– 91. Bibcode : 2018Sci...362...86A . doi : 10.1126/science.aau1549 . ISSN 0036-8075 . PMC 6205228. PMID 30166439 .