TÉCNICAS DE EDICIÓN GENÓMICA DEL ADN (CRISPR  y PRIME EDITING)

31 de octubre de 2019

 

     La nueva tecnología de la edición de la secuencia de genes del ADN (PRIME EDITING) ha evolucionado enormemente en los últimos años, por lo que puede ser un buen momento para señalar algunos de los pasos más importantes a nivel de divulgación.

 

      La edición de genes en células de mamífero en 1996 gracias a Maria Jasin, del Instituto Sloan-Kettering y la Universidad de Cornell. Estos investigadores descubrieron que en mamíferos una rotura de la doble hebra del ADN específica para un gen podía favorecer nucho la localización del gen mediante recombinación homóloga utilizando para ello la endonucleasa doméstica (homing endonuclease) I-SceI. Posteriormente se descubrió que las nucleasas obtenidas mediante ingeniería genética provocan un efecto parecido.

     • En 2002, Dana Carroll y sus colegas, de la facultad de medicina de la Universidad de Utah, demostraron que las nucleasas obtenidas mediante ingeniería genética podían generar mutaciones y alterar genes utilizando la misma ruta de reparación de la propia célula que se encarga de unir extremos no homólogos (NHEJ, por sus siglas en inglés), ruta propensa a la mutagénesis.

 

     • En la revista Investigación y Ciencia, en su sección de Genética, el 1 de abril de 2012 de ha publicado el trabjo de Moira A. McMahon, Meghdad Rahdar y Matthew Porteus, en el que se explican esta potente herramienta para la investigación en Biología y Medicina. Dicho trabajo mereció el títuo de Método del año en 2011. El trabajo se publicó inicialmente en la revista Nature en enero del 2012.

     Se comenzó en las levaduras, putilizando la recombinación homóloga (recombinación entre secuencias idénticas o casi idénticas de ADN), Posteriormente se usaron células madre embrionarias de ratón para lograr la capacidad de dirigirse hacia un gen concreto mediante recombinación homóloga, investigación que mereció la concesión del premio Nobel de medicina a Mario Capecchi y Oliver Smithies. Sin embargo, en muchas otras células no siempre se conseguía una edición precisa del genoma. eso ha sido así hasta años más recientes en los que se ha desarrollado la edición eficaz del genoma en una gama más amplia de células y especies.

    

     • 1 de febrero de 2015. Los científicos sabían así modificar genes  ya desde 1970 pero las herramientas eran muy complicadas e imprecisas. Entonces surge una nueva técnica, el CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats - en español, repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas. Lo crearon en 2011 las investigadores Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier a partir de las investigaciones previas del español Francisco Mójica. a partir del sistema defensivo de las bacterias. Los sistemas CRISPR-Cas constituyen el único mecanismo de defensa procariótico con capacidad adaptativa y que se transmite a la descendencia. Al conllevar un registro de infecciones en el genoma, permite reconocer y, eventualmente, destruir el material genético de invasores reincidentes. Aún así, este sistema defensivo bacteriano no es siempre efectivo puesto que los virus logran destruir cada día hasta el 40% de las bacterias de los océanosr.

Investigación y Ciencia, 1 de febrero de 2015 (clic)

 

     El sistema de CRISPR, también conocido como "tijeras moleculares o «corta pega» genético", emplea una sola enzima de uso múltiple llamada Cas9 (en la imagen) para hacer los cortes. Esta enzima primero crea una guía de ARN (hebra) para dirigirlo hasta el lugar de interés, algo mucho más fñacil que sintetizar una enzima cada vez. [AXS BIOMEDICAL ANIMATION STUDIO].

     

Esta nueva técnica es mucho más barata, sencilla y rápida (semanas en vez de años), lo que ha dado lugar a toda una serie de investigaciones médicas que trantan, entre otras, rcurar el sida, el alzhéimer o la esquizofrenia. Todo esto suscita también preocupaciones de carácter ético.

     De todas formas, estos avances sólo llevaron hasta tres años hasta esta fecha, y, a pesar de ello, en ellas se han implicado muchas instituciones como los laboratorios de Emmanuelle Charpentier, la Universidad de Umeå, la Universidad de California en Berkeley, la Universidad Harvard y  el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT).

Así ha surgido lo que se conoce como la industria de la ingeniería genética que puede favorecer muy positivamente a los campos de la genética y la medicina. .

 

    • 22 de octubre de 2019.SALTA LA NOTICIA en diferentes medios. Cito a dos pero hay muchos más que hablan de este suceso: la revista Genética (clic) y un periódico como ABC (clic) como representantes de una publicación especializada y de los jornales generalistas. La edición genética ha llegado al punto de editar directamente una mutación puntual, es decir, cambiar  un sólo nucleótido o un pequeño grupo de ellos. Esto implica una mayor perfección eliminando la formación de mutaciones no deseadas que se originaban con técnicas anteriores. David Liu ha juntado una variante nickasa de la proteína nucleasa Cas9, que corta una cadena de ADN (pero no las dos, como lo hace la Cas9 normal), con la cualidad inesperada de comportarse como una transcriptasa reversa o inversa al igual que hacen las RT de los retrovirus. El El truco está en la nueva guía de ARN muy larga, que llaman pegRNA y que ahora cumple dos funciones. Por un lado (el extremo 5′ del ARN guía) sigue posicionarla Cas9 en un gen del genoma, y  por el otro lado (el extremo 3′), cola mucho más larga que lo normaunida a la proteína Cas9, hace  de molde para la síntesis de la otra cadena de ADN, síntesis realizada la transcriptasa reversa o RTtambién unida a la proteína Cas9.

Genética, 22 de octubree de 2019

     El trabajo se ha publicado este 21 de octubre de 2019 en la revista Nature por un largo elenco de investigadores de diferentes laboratorios (Anzalonee. A. y cols.), siendo el investigador principal David R. Liu.

Como es lógico cabe esperar confirmación de estas investigaciones, pero parecen muy prometedoras para:

- Curar enfermedades.

- Detener la transmisión de las más de 6000 enfermedades hereditarias.

- Crear versiones mejoradas de un individuo o de una especie.

- Salvar especies en peligro de extinción.

- Resucitar especies desaparecidas.

     Todo estas expectativas deben ser reguladas, supervisadas y, en su caso, aprobadas por normas en las que prime la ética y el bien común.