Editando el genoma

Una nueva forma de la célebre herramienta de edición del genoma CRISPR-Cas9 parece expandir significativamente la gama de enfermedades que podrían tratarse gracias a esta tecnología, al permitir a los científicos cambiar con precisión cualquiera de las cuatro "letras" del ADN e insertar o eliminar cualquier estiramiento de ADN, además de manera más eficiente y precisa que las versiones anteriores de CRISPR. Por si esto fuera poco, los científicos exponen en su estudio, que recoge la revista Nature, que logra todo eso sin hacer cortes de codificación genómica en la doble hélice, como lo hacen el CRISPR clásico y muchas de sus ramificaciones. Una gran noticia para la medicina.

Pocos descubrimientos tienen la capacidad de transformar tanto una disciplina pero algo que nos parecía antes inimaginable ahora es posible gracias a CRISPR.

El sistema, llamado prime editing o edición de calidad, evita las rupturas de ADN de doble cadena y, en principio, “podría corregir alrededor del 89 % de las variantes genéticas humanas conocidas asociadas a enfermedades”, exponen los científicos; esto es, es capaz de editar directamente las células humanas de manera precisa, eficiente y altamente versátil, ampliando el alcance de la edición de genes para la investigación biológica y terapéutica.

"Una aspiración importante en las ciencias de la vida molecular es la capacidad de realizar con precisión cualquier cambio en el genoma en cualquier lugar. Creemos que el prime editing nos acerca a ese objetivo", aclara David Liu, director del Instituto Merkin de Tecnologías Transformativas en Salud en el Instituto Broad del MIT y Harvard. "No conocemos otra tecnología de edición en células de mamíferos que ofrezca este nivel de versatilidad y precisión con tan pocos subproductos".

¿Cómo lo han conseguido?Los expertos combinaron la enzima Cas9 con una segunda enzima llamada transcriptasa inversa. La máquina molecular resultante combinada con un ARN guía, es capaz de localizar un sitio en el ADN específico y, al mismo tiempo, reemplazar la secuencia de ADN concreta, cortando una única hebra de ADN modificada para evitar mutaciones indeseadas.

Y es que la capacidad de reescribir el código genético es uno de los avances científicos más sorprendentes de los últimos años. El enfoque más común, conocido como Crispr-Cas9 ("tijeras moleculares") se centran en una secuencia de ADN particular y luego la cortan en dos. El procedimiento permite a los científicos deshabilitar genes específicos e incluso corregir mutaciones dañinas al proporcionar a las células nuevas cadenas de ADN con las que reparar el corte.

Sin embargo, Crispr-Cas9 no es perfecto. A menudo, conduce a células con una mezcla aleatoria de ediciones, incluidos fragmentos adicionales de ADN llamados inserciones, o fragmentos faltantes de código genético llamados deleciones. Estos son menos problemáticos cuando los científicos trabajan en células in vitro, porque las afectadas pueden ser desechadas. Pero cuando la edición del genoma se usa para reescribir genes defectuosos en los pulmones, corazones y otros tejidos de las personas, se necesita mucha más precisión. Ahora es posible con esta herramienta súper precisa de Crispr.

Los científicos realizaron más de 175 ediciones en células humanas, incluida la corrección de las causas genéticas de la anemia de células falciformes y de la enfermedad de Tay-Sachs. Los resultados ponen sobre la mesa que es “la técnica es más eficaz, produce menos efectos indeseados y tiene menos edición errónea que la llevada a cabo con Cas9”, explica David Liu, líder del trabajo.

“Se puede pensar en el prime editor como un procesador de texto, capaz de buscar secuencias concretas de ADN y de forma muy precisa reemplazarlas con secuencias de ADN editadas”, aclara el experto.

Los científicos están realmente entusiasmadosEl equipo de Liu tiene la intención de continuar optimizando la edición de calidad, incluso maximizando su eficiencia en muchos tipos de células diferentes, investigando aún más los posibles efectos de esta edición en las células, pruebas adicionales en modelos de enfermedad en células y animales, y explorando los mecanismos de entrega en animales para proporcionar un potencial camino para aplicaciones terapéuticas humanas.

Los investigadores y el Broad Institute están haciendo que esta tecnología esté disponible gratuitamente para las comunidades académicas y sin fines de lucro, incluso compartiendo vectores a través del Addgene sin fines de lucro.