La herramienta de edición de genes CRISPR-Cas9 muestra una increíble promesa en el tratamiento de una amplia gama de enfermedades, desde el VIH hasta el cáncer. Pero la tecnología no está libre de controversia, ya que los efectos a largo plazo de cortar el ADN en organismos vivos no se conocen del todo.
Ahora, los científicos del Instituto Salk han modificado CRISPR para que funcione sin hacer ningún corte, activando y desactivando genes específicos en su lugar, y han demostrado su eficacia al tratar la diabetes, la distrofia muscular y otras enfermedades en ratones. La herramienta de edición de genes CRISPR es uno de los avances científicos más importantes en años, con el potencial de revertir los efectos de la enfermedad o incluso eliminarlos del genoma en la etapa embrionaria.
Pero a pesar de lo emocionante que es, un estudio reciente encontró que el método de cortar y pegar puede introducir mutaciones involuntarias en el genoma, y aunque este estudio fue cuestionado posteriormente, la seguridad sigue siendo una preocupación en esta etapa temprana de la tecnología.
“Aunque muchos estudios han demostrado que CRISPR-Cas9 puede aplicarse como una poderosa herramienta para la terapia génica, hay una creciente preocupación con respecto a las mutaciones no deseadas generadas por las roturas de doble cadena a través de esta tecnología”, dice Juan Carlos Izpisua Belmonte, autor principal de la estudiar.
“Pudimos evitar esa preocupación”.
Los científicos de Salk adaptaron el mecanismo regular CRISPR para influir en la activación de genes sin cambiar realmente el ADN en sí. La enzima Cas9 normalmente hace el corte, por lo que el equipo usó una forma muerta llamada dCas9 que aún puede apuntar a los genes pero no los daña. Los ingredientes activos esta vez son dominios de activación transcripcional, que actúan como interruptores moleculares para activar o desactivar genes específicos. Estos están acoplados al dCas9, junto con los ARNs guía habituales que los ayudan a localizar la sección deseada de ADN.
Solo hay un problema con esta técnica: normalmente, el sistema CRISPR se carga en un virus inofensivo llamado virus adenoasociado (AAV), que lleva la herramienta al objetivo. Pero toda la proteína, que consta de dCas9, los interruptores y los ARN de guía, es demasiado grande para caber dentro de uno de estos AAV.
Para evitar este problema, los investigadores dividieron la proteína en dos, cargando dCas9 en un virus y los interruptores y guían el ARN a otro. Los RNAs guía se ajustaron para asegurarse de que ambas partes terminaran juntas en el objetivo, y para asegurarse de que el gen estaba fuertemente activado.
Para probar qué tan bien funcionó la nueva técnica, los investigadores experimentaron con ratones que tenían tres enfermedades diferentes: daño renal, diabetes tipo 1 y distrofia muscular. En cada caso, los ratones fueron tratados con sistemas CRISPR especializados para aumentar la expresión de ciertos genes, lo que con suerte revertiría los síntomas. En los ratones con daño renal, el equipo se enfocó en dos genes que juegan un papel en la función renal. Efectivamente, hubo un aumento en los niveles de una proteína vinculada a esos genes, y la función renal mejoró.
En los ratones diabéticos, los genes dirigidos fueron los que promueven el crecimiento de las células productoras de insulina, y después del tratamiento, se encontró que los ratones tenían niveles más bajos de glucosa en sangre. Y finalmente, el tratamiento también funcionó para revertir los síntomas de la distrofia muscular. Después de ese inicio prometedor, se está trabajando en el sistema.
Los investigadores planean aplicar la técnica a otros tipos de células para ayudar a tratar otras enfermedades y realizar más pruebas de seguridad antes de que los ensayos en humanos puedan comenzar.
La investigación fue publicada en la revista Cell.
Fuente: Instituto Salk
