Café BENOIT – PERÚ | La edición de bases de ARN sin CRISPR permite un readthrough preciso de los codones de terminación prematuros (PTC) y restaura la audición en un modelo murino Otof.

Café BENOIT El rincón de la audición – Tecnología Auditiva Americana del Grupo Benoit Audífonos | Edición de Diciembre de 2025 – PERÚ

Estimados lectores,

¡Bienvenidos a la edición de diciembre de 2025 de Café BENOIT! Le traemos las últimas actualizaciones de investigación médica, centrándonos en temas clave en otorrinolaringología.

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En esta edición de Café BENOIT exploramos el siguiente tema:

  • Edición de ARN sin CRISPR: Una nueva estrategia de alta precisión, el sistema RESTART v3, logra restaurar la audición en ratones sordos portadores de una mutación en Otof mediante la corrección de un codón de terminación prematuro para reincorporar el aminoácido original.
  • 🔔 NUEVO: Próximos eventos de Otorrinolaringología en América Latina — Primer trimestre 2026

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Edición de Bases de ARN Sin CRISPR Mediante Lectura Traversante de PTC Restaura la Audición en Ratones con Mutación Sin Sentido Otof.

Título: Edición de Bases de ARN Sin CRISPR Mediante Lectura Traversante de PTC Restaura la Audición en Ratones con Mutación Sin Sentido Otof.

Instituciones:

  • The National Key Laboratory of Gene Function Studies and Manipulation, School of Life Sciences, Peking University, Beijing.
  • Department of Otolaryngology Head and Neck Surgery, Beijing Friendship Hospital, Capital Medical University, Beijing.
  • School of Life Sciences, Tsinghua University, Beijing.
  • Tsinghua-Peking Joint Center for Life Sciences, Tsinghua University, Beijing.
  • Beijing Clinical Research Institute, Beijing.
  • Clinical Center for Hearing Loss, Capital Medical University, Beijing.
  • Academician Workstation of Hainan University (Sanya), School of Pharmaceutical Sciences, Hainan University, Haikou, Hainan.
  • Peking-Tsinghua Center for Life Sciences, Peking University, Beijing.
  • Department of Chemical Biology and Synthetic and Functional Biomolecules Center, College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing.
  • Beijing Advanced Center of RNA Biology (BEACON), Peking University, Beijing.

Publicado en: Nat Commun (2025).

Autores: Hanxiao Sun, Qi Teng, Wenqing Liu, Rui Guo, Menghua Li, Wei Xiong, Qiang Huang, Qianru Yu, Nan Luo, Yang Li, Jinghui Song, Shusheng Gong, Xi Shi, Chengqi Yi & Ke Liu.

Artículo

Resumen

La sordera congénita, frecuentemente vinculada a déficits genéticos como las mutaciones del gen OTOF, representa un desafío clínico mundial. Si bien la terapia génica mediada por AAV que induce la sobreexpresión de la otoferlina es una estrategia terapéutica efectiva, subsisten dificultades para lograr patrones de expresión fisiológicos y endógenos. Esto se debe, en parte, a la capacidad de carga insuficiente de los vectores AAV para genes grandes como OTOF, y a los riesgos potenciales de sobreexpresión incontrolable o expresión ectópica inherentes a la terapia génica tradicional. Para sortear estas limitaciones, este estudio aplicó in vivo el sistema RESTART v3, un editor de bases de ARN libre de CRISPR diseñado para la supresión de codones de terminación prematura (PTC). Utilizando un modelo de ratón sordo que porta la mutación sin sentido Otof c.1315C>T (p.R439)*, que es equivalente a la mutación humana OTOF c.1273C>T (p.R425*), los investigadores lograron entregar el sistema RESTART v3 en la cóclea. Este enfoque consiguió la expresión fisiológica de la otoferlina, una restauración significativa de la audición, y la mejora del reflejo de sobresalto auditivo (ASR)conductual en los ratones tratados.

Métodos

Modelo Murino y Administración del Vector: Se generó un modelo de ratón sordo con pérdida auditiva profunda mediante la introducción de la mutación homóloga Otof c.1315C>T (p.R439)* utilizando el sistema CRISPR-Cas9. Este sitio mutante es equivalente a la variante humana OTOF c.1273C>T (p.R425), identificada en familias humanas con sordera profunda. El sistema RESTART v3 se administró in vivo en el oído interno de los ratones Otof c.1315C>T (p.R439) al día postnatal 28 (P28). La administración se realizó mediante la ruta del canal semicircular posterior (PSC), utilizando el serotipo AAVie, conocido por su alta eficiencia de transfección y expresión específica en las células ciliadas internas (CCI).

Mecanismo de Edición de ARN: RESTART v3 es un editor de bases de ARN sin CRISPR que permite la lectura traversante (read-through) de los PTC. El sistema utiliza una tRNA casi-cognada (tRNA-R-TCT-1-1) que reconoce el sitio ΨGA (donde Ψ es pseudouridina), permitiendo que el codón de terminación se decodifique como el aminoácido original, Arginina.

Evaluación Funcional y de Seguridad: La función auditiva se evaluó mediante la medición de umbrales y formas de onda de la Respuesta Auditiva del Tronco Encefálico (ABR) durante un período de hasta 6 meses después de la inyección. La recuperación auditiva conductual se confirmó mediante el análisis del Reflejo de Sobresalto Auditivo (ASR). La expresión de otoferlina en las CCI se verificó mediante inmunofluorescencia. La seguridad del sistema fue evaluada exhaustivamente, incluyendo el seguimiento a largo plazo del peso corporal y la apariencia de los ratones, análisis de rutina de sangre y química sérica, tinciones HE de órganos, y análisis de factores inflamatorios en la cóclea (RNA-seq y chip Luminex). Además, la especificidad se examinó mediante la secuenciación a nivel de todo el transcriptoma (Ψ sequencing) para detectar modificaciones fuera del objetivo (off-targetsin vivo y mediante el perfilado ribosómico (Ribo-seq) para detectar un aumento en la lectura traversante fuera del objetivo en los codones de terminación normales (NTCs).

Resultados Clave

Restauración de la Expresión Proteica y Eficacia de Modificación: Los ratones tratados con AAVie-RESTART v3 mostraron una expresión robusta de otoferlina en la mayoría de las CCI (más del 70% en las vueltas media y basal) ocho semanas después de la inyección. La eficiencia de la modificación de pseudouridina (Ψ) in vivo en el sitio PTC objetivo fue de aproximadamente 30%. El análisis proteómico cuantitativo confirmó que la Arginina, el aminoácido original, se incorporó en el sitio PTC con una precisión de aproximadamente 99.98%. Adicionalmente, el tratamiento con RESTART v3 fue capaz de estabilizar los transcritos de Otof sensibles a la degradación de ARNm mediada por sin sentido (NMD).

Recuperación de la Función Auditiva: Los ratones tratados revelaron formas de onda ABR visibles con características normales, en las que se pudieron identificar las Ondas I–V, algo ausente en los ratones no tratados. Los umbrales ABR promedio en los ratones tratados se redujeron a aproximadamente 60 dB en las frecuencias probadas.

Resultados Conductuales y Durabilidad: Se observaron formas de onda ASR estables, lo que indica una recuperación auditiva conductual significativa. Esta recuperación se mantuvo hasta seis meses después de la inyección.

Especificidad y Seguridad In Vivo: La secuenciación Ψ a nivel de transcriptoma de las cócleas tratadas no detectó nuevas modificaciones Ψ inducidas por RESTART v3, lo que sugiere la ausencia de ediciones fuera del objetivo detectables in vivo. El análisis Ribo-seq corroboró que no hubo un aumento medible en la lectura traversante fuera del objetivo en los codones de terminación normales (NTCs). El sistema tampoco influyó en los niveles de expresión global del ARN ni perturbó el pool de tRNA endógeno. El seguimiento a largo plazo (hasta 8 meses) no mostró diferencias significativas en la salud sistémica, incluyendo la ausencia de reacciones inmunes u inflamatorias en la cóclea.

Implicaciones Clínicas y Prácticas

Este estudio ofrece una primera demostración in vivo del sistema RESTART v3 para el tratamiento de la sordera hereditaria causada por una mutación sin sentido. La estrategia de edición de ARN ofrece ventajas clave para la comunidad ORL:

  • Patrón de Expresión Fisiológico: Al actuar sobre los transcritos endógenos de ARNm, el sistema permite que la otoferlina se produzca bajo el control del promotor nativo, evitando el riesgo teórico de sobreexpresión incontrolable o expresión ectópica asociado a las terapias génicas mediadas por AAV que utilizan promotores exógenos.
  • Integridad del Aminoácido: RESTART v3 restaura el sitio PTC al aminoácido original (Arginina). Esto minimiza el riesgo de comprometer la función de la proteína otoferlina, a diferencia de otras estrategias de edición de bases que podrían introducir sustituciones de aminoácidos no nativos (e.g., Q-to-W).
  • Tecnología de Plataforma: Las mutaciones sin sentido representan un grupo significativo de patologías, cubriendo más del 20% de los pacientes con deficiencia de OTOF. RESTART v3 es una tecnología de plataforma que puede adaptarse para rescatar diferentes mutaciones sin sentido del gen OTOF mediante el diseño de diferentes sondas de ARN guía (sgRNAs).

Limitaciones y Advertencias

Aunque el sistema demostró una alta especificidad in vivo, existen algunas limitaciones:

  • Eficacia de Edición Subóptima: La eficiencia de modificación de pseudouridina (Ψ) in vivo fue de aproximadamente 30% en el sitio PTC objetivo. La combinación de RESTART v3 con la inhibición de la NMD en futuros estudios podría estabilizar aún más el transcrito Otof sensible a NMD y potencialmente elevar los niveles funcionales de ARNm.
  • Discrepancia de Especificidad In Vivo vs. In Vitro: Mientras que el sistema mostró ninguna edición fuera del objetivo detectable in vivo en la cóclea, estudios in vitro previos identificaron alrededor de treinta sitios fuera del objetivo en líneas celulares. Los autores sugieren que esta diferencia podría deberse a las distintas eficiencias de transfección entre las células cultivadas y el entorno cochlear especializado.
  • Validación de Variante Única: El trabajo in vivo se centró en una única variante de Arginina-a-stop (Otof c.1315C>T (p.R439)**). Aunque los resultados in vitro en dos sitios PTC adicionales de OTOF refuerzan la aplicabilidad potencial del sistema, se necesita una confirmación in vivo directa para otras variantes de sin sentido.

Conclusión

Este estudio valida el sistema de edición de bases de ARN sin CRISPR, RESTART v3, como una estrategia exitosa, eficiente y de alta precisión para el tratamiento de la sordera hereditaria inducida por mutaciones sin sentido en el gen Otof en ratones. Al revertir el codón de terminación prematuro al aminoácido original, el sistema logra la reinstauración de la otoferlina endógena funcional y la función auditiva, manteniendo un perfil de seguridad y especificidad favorable in vivo. Estos hallazgos demuestran el potencial clínico significativo de RESTART v3 para el tratamiento de enfermedades genéticas causadas por PTCs, incluida la sordera relacionada con OTOF.

 Full Study in English


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