La edición del genoma podría ayudar algún día a tratar enfermedades
Por Kylie Wolfe
¿Y si los científicos pudieran liberar el potencial de la edición del genoma en enfermedades que afectan al corazón o a los músculos? Pues bien, eso podría ser posible muy pronto, ya que las tecnologías de edición del genoma han evolucionado en las últimas décadas, dando lugar a métodos más rápidos y precisos que permiten cortar y sustituir secciones de ADN, cambiando su expresión.
Un nuevo enfoque se está explorando en la Universidad Rice de Houston, Texas, donde los investigadores del laboratorio Xue Sherry Gao han encontrado una forma de corregir docenas de errores genéticos a la vez. Su método basado en CRISPR, publicado en Nature Communications, podría ayudar a tratar enfermedades que se desencadenan por errores en múltiples genes.
Llevando la simplicidad al campo
Para crear una herramienta de edición de genes más avanzada, el equipo utilizó matrices drive-and-process (DAP) en lugar de las más comunes CRISPR-Cas12a o CRISPR-Cas9. Las matrices DAP son únicas porque utilizan moléculas de ARN de transferencia (ARNt), que suelen desempeñar un papel clave en la síntesis de proteínas. En este caso, el ARNt sirve como promotor y conductor de la expresión del ARN guía (ARNg)
Teniendo esto en cuenta, el equipo diseñó una molécula de ARNt de 75 nucleótidos capaz de crear conjuntos de DAP. A continuación, estas matrices fueron capaces de completar "hasta 31 ediciones con el editor base y tres ediciones con el editor primo", según se menciona en un Rice News artículo
"Anteriormente, si queríamos editar varios genes en la misma célula, teníamos que hacerlo uno tras otro, lo que lleva mucho tiempo y es poco eficiente", afirma el estudiante de posgrado Qichen Yuan en el artículo.
Cuando los ARNg se liberan en sitios genómicos pueden reconocer regiones de interés, enviando a los editores hacia objetivos de ADN específicos. Esto da lugar a menos ediciones fuera del objetivo, lo que lo convierte en una herramienta muy eficaz.
"Dado que estamos introduciendo múltiples ediciones de genes a la vez, cabría imaginar que podría dar lugar a más ediciones fuera del objetivo", afirma Xue Sherry Gao, investigadora principal, en el mismo artículo. "Pero nuestros datos experimentales son impresionantes. De hecho, observamos menos actividades fuera del objetivo manteniendo el mismo nivel de edición dentro del objetivo con las matrices DAP."
La nueva estrategia de edición del genoma podría facilitar la corrección de errores con eficiencia y precisión.
Corregir errores con eficiencia
Esta nueva estrategia de edición del genoma podría facilitar la corrección de errores con eficiencia y precisión. El equipo probó varias matrices DAP y determinó que pueden realizar cambios supresores de enfermedades en células humanas. Aunque algunos intentos tuvieron más éxito que otros, los ARNg funcionaron bien y causaron muy pocas ediciones no deseadas.
Algunos métodos existentes, como CRISPR-Cas9, no pueden procesar el ARNg de la misma manera, mientras que otras estrategias tienen menos éxito evitando cambios fuera del objetivo, una ventaja del nuevo enfoque del equipo.
Las matrices DAP pueden ser más útiles porque liberan el número adecuado de ARNg para completar las ediciones. Además, no requieren largas secuencias promotoras de ADN para poner en marcha los ARNg, lo que permite alcanzar una serie de objetivos.
Consiguiendo avances de nuevas formas
El uso que hace el equipo de las matrices de DAP podría aportar simplicidad a un campo que, de otro modo, sería complejo, y tiene el potencial de influir positivamente en la investigación biológica, la ingeniería y el tratamiento de enfermedades.
"Anticipamos que podríamos emparejar las matrices DAP con editores de bases, editores primarios y otras tecnologías CRISPR emergentes, como el cribado CRISPR multiplex y el estudio de enfermedades poligénicas in vivo", afirmó Gao en el artículo de Rice News. "Nuestro laboratorio se centra actualmente en el uso de estas tecnologías para el modelado de enfermedades y el tratamiento de la fibrosis quística."
A medida que se pongan en marcha más experimentos, los científicos seguirán acercándose a una respuesta, una respuesta que podría llevar el poder de la edición del genoma al tratamiento de enfermedades.
Kylie Wolfe es redactora de Thermo Fisher Scientific.
