Esta proteína imita al ADN y hace la edición genética CRISPR más precisa y segura

La proteína anti-CRISPR (roja a la derecha)./UC Berkeley

Científicos de varias instituciones (incluida Jennifer Doudna, pionera de CRISPR en la Universidad de California, EE.UU.) han descubierto una proteína de origen viral que puede bloquear la poderosa herramienta de edición genética CRISPR-Cas9. La proteína permite a los investigadores controlar mejor esta técnica para no recortar partes no intencionadas de código genético. En el futuro, esta investigación, que se ha publicado en Science Advances, podría ser utilizada para hacer la edición de genes más precisa y segura.

La proteína, llamada AcrIIA4, cambia la edición de genes imitando el ADN: básicamente, actúa como un señuelo, engañando las tijeras moleculares de CRISPR que piensan que están cortando el ADN real. Aseguran que la proteína podría reducir las modificaciones de genes no deseados en las células sanguíneas humanas. La proteína redujo en cuatro veces los errores de una molécula CRISPR-Cas9 que usa un ARN guía para encontrar, cortar y reemplazar el gen de la hemoglobina mutado responsable de la enfermedad de células falciformes, sin reducir significativamente la eficiencia en el cumplimiento de su objetivo.

CRISPR-Cas9 se basa en un mecanismo de defensa utilizado por las bacterias para evitar los virus, cortando fragmentos de ADN viral. Los científicos han diseñado el mecanismo natural para reordenar fragmentos del código genético, y lo han utilizado para crear, por ejemplo, mosquitos que no transmiten la malaria. Recientemente, han descubierto que los virus tienen sus propias armas anti-CRISPR: producen proteínas que pueden desactivar el corte genético, que los autores están tratando de utilizar para controlar mejor nuestros propios sistemas CRISPR.

El investigador que descubrió AcrIIA4, Joseph Bondy-Denomy de la Universidad de California en San Francisco (EE.UU.), prevé que estas proteínas anti-CRISPR se conviertan en una parte estándar de la terapia génica CRISPR. El año pasado, el experto informó que encontró cuatro proteínas anti-CRISPR utilizadas por virus que atacaban para desactivar la versión de la proteína Cas9 encontrada en la bacteria Listeria monocytogenes. Dos de ellos también inhibieron la proteína Cas9 más utilizada por los investigadores, adaptada a partir de la bacteria Streptococcus pyogenes y que se conoce como SpyCas9. Otro equipo encontró otras tres proteínas anti-CRISPR que atacaban a otra proteína Cas9, adaptada de la bacteria Neisseria meningitidis.

La investigación sugiere que a medida que la proteína corta en su sitio objetivo, la célula repara el ADN y CRISPR-Cas9 corta de nuevo, repitiendo este círculo hasta que surja una mutación en el ADN que impide la unión enzimática, momento en el que la molécula CRISPR-Cas9 busca otro sitio de unión. "La habilidad de desactivar la edición de genes Cas9 es tan importante como la de activarla. Imagínese tener una máquina de afeitar eléctrica sin interruptor de apagado. Para las aplicaciones terapéuticas eventuales, es crítico poder controlar exactamente cuándo y dónde se activa la edición del gen. Las proteínas anti-CRISPR ofrecen la oportunidad de apagar completamente Cas9, así como de afinar su actividad ", dicen los investigadores.

Las posibles aplicaciones de la técnica CRISPR van desde la lucha contra enfermedades hasta la mejora de cultivos transgénicos, pero, ¿en qué consiste esta técnica? Sus siglas vienen de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (en español, repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas) y es una revolucionaria herramienta molecular utilizada para editar o corregir el genoma de cualquier célula. Una especie de tijeras moleculares capaces de cortar cualquier molécula de ADN de una manera precisa y controlada, eliminando o insertando una nueva para activar o bloquear funciones del sistema inmune. En este artículo encontrarás todo lo que tienes que saber sobre este hito científico, que tiene sus luces y sus sombras.

Beatriz de Vera
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