Hace 30 años, Francis Mojica hizo un descubrimiento revolucionario, aunque no lo pareciera a primera vista. Este biólogo español decidió investigar cómo era posible que algunas bacterias pudieran sobrevivir en las inhóspitas Salinas de Santa Pola (Alicante). Logré descubrirlo. Y ese descubrimiento abrió la puerta a un campo mucho más amplio. edición genética.
Su investigación condujo al desarrollo de la herramienta CRISPR/Cas9, una especie de «tijeras moleculares» que permite editar el ADN, por la que los investigadores Emmanuel Charpentier y Jennifer Doudna ganaron el Premio Nobel de Química 2020.
También llamada «pasta de corte» genética, fue la primera técnica de edición de ADN, una herramienta que cambió el pronóstico de diversos trastornos, como la anemia falciforme, y que poco a poco ha ido mejorando. La revista de este miércoles Naturaleza, publica los detalles de ese nuevo salto en la evolución tecnológica. Se trata de una nueva técnica que permite insertar, eliminar o revertir largas secuencias de ADN en posiciones específicas del genoma.
Una herramienta desarrollada por el equipo. Patricio D. hsude la Universidad de California, Berkeley (EE.UU.), no se basa en una «pasta cortada» genética, sino en una recombinación programable dirigida a una pequeña molécula de ARN que actúa como «puente». El enfoque, dicen sus creadores, podría ser una forma más sencilla de realizar edición genética. Los científicos detallan su desarrollo en dos artículos publicados Naturaleza.
«Justo cuando pensábamos que nada más podría sorprendernos después de conocer las diferentes versiones de las herramientas CRISPR, llega el laboratorio Hsu y nos sorprende nuevamente al describir un nuevo sistema de modificación genética del ADN que promete abordar las limitaciones de CRISPR», señala. en este aspecto del nuevo instrumento Luis MontoliúInvestigador del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC).
Las tijeras CRISPR son muy útiles para la inactivación de genes, y las técnicas de segunda y tercera generación de esta herramienta han permitido avanzar en la edición de varios tipos de pequeñas secuencias de ADN, subraya el investigador español, «pero en el caso de grandes cambios en los cromosomas, como como inserciones, eliminaciones. y las grandes inversiones CRISPR no funcionaron para nosotros, impedir que se logren resultados con una eficiencia controlada y significativa– el explica.
Este nuevo sistema, por otra parte, podría superar ese obstáculo.
La nueva herramienta se basa en elementos móviles del genoma, elementos que son capaces de saltar de un lugar del ADN a otro. La técnica es capaz de controlarlos y dirigirlos hacia objetivos específicos, provocando una liberación predeterminada. Específicamente, el enfoque genera recombinasas, enzimas clave en la recombinación genética, que actúan de manera programada en ubicaciones específicas del genoma gracias a una molécula de ARN llamada ARN «puente».
En experimentos con bacterias. Escherichia coliel equipo demostró más del 60% de eficiencia en la implementación de la técnica con un 94% de especificidad en términos de localización correcta en el genoma.
«El laboratorio de Mark Gell propuso en 2021 su sistema FiCAT, que combina una nucleasa del sistema CRISPR-Cas y una transposasa, una proteína que permite a los transposones, elementos genéticos móviles, ‘saltar’ a otra ubicación del genoma para movilizar largos tramos de ADN. , aunque deja una huella a cada lado del segmento insertado, Hsu ahora utiliza otra familia de elementos móviles para insertar una secuencia que codifica una pequeña recombinasa y también una pequeña molécula de ADN llamada ARN puente que contiene secuencias complementarias. a los fragmentos de ADN de salida y llegada, que pueden ser reemplazados a voluntad; Por lo tanto, poder insertar, eliminar y revertir fragmentos específicos. y una cantidad relativamente grande de ADN de forma eficiente y relativamente segura», explica Montoliu.
El científico destaca que se trata de «un sistema muy compacto y con un gran potencial», aunque «todavía está asociado a un porcentaje no despreciable de cambios en otros lugares similares del genoma y a una eficiencia variable, que sin duda hay que optimizar». planes futuros».
Una limitación importante del estudio, continúa, “es que los experimentos sólo se realizaron con bacterias. No sabemos si funcionará en células humanas, aunque todo parece indicar que debería hacerlo”, concluye.
