Biotecnología
Descubierto un mecanismo que permite editar genes de forma más sencilla, a través del llamado ADN “Retrón”
Pablo Javier Piacente
Diminutas "máquinas celulares" llamadas "retrones" actúan en las profundidades de las bacterias: producen hebras simples de ADN para identificar infecciones. Ahora, los investigadores han utilizado por primera vez este misterioso ADN "Retron" para modificar genes en células humanas. Creen que este mecanismo natural podría simplificar la edición genética en humanos y otros animales.
Un grupo de científicos de los Institutos Gladstone de la Universidad de California en San Francisco, en Estados Unidos, ha descubierto un método que podría revolucionar la edición de genes humanos: emplean un misterioso ADN denominado “Retrón”, que se activa mediante pequeñas “fábricas celulares” en el interior de bacteria, con el objetivo de descubrir infecciones. Sería más rápido y efectivo que el conocido proceso CRISPR de edición genética.
Un retrón es una secuencia de ADN específica, que se encuentra en los genomas procariotas (microorganismos que presentan un ADN disperso). Al parecer, estas antiguas bacterias podrían colaborar en un gran avance científico: según un estudio publicado en la revista Nature Chemical Biology, el ADN “Retrón” podría ser el eje de una nueva metodología de edición genética.
Los científicos, liderados por Seth Shipman y Santiago López, están convencidos de que puede convertirse en el mejor método para modificar genes en células humanas.
MÁS EFICIENTE EN LA EDICIÓN DE GENES
Sin embargo, la metodología denominada CRISPR ha facilitado notoriamente la edición de genes en los últimos años, aunque para los investigadores tiene sus propias limitaciones. ¿Cómo funciona este proceso?
El sistema CRISPR implica cortar una sección de ADN del genoma de una célula y luego introducir un nuevo material genético llamado "ADN de plantilla" para reemplazarlo. A medida que la célula repara los lugares donde se cortó un gen existente, se integra la plantilla de ADN.
Esa plantilla de ADN normalmente se produce en el laboratorio y luego se introduce en las células desde el exterior. La proteína que corta el genoma de la célula, llamada Cas9, se entrega por separado. Ni Cas9 ni la plantilla de ADN penetran en todas las células, lo que limita la eficiencia de la edición de genes CRISPR.
Es aquí donde Shipman, López y sus colegas introdujeron su principal variante, según un artículo publicado recientemente en Scientific American y en una nota de prensa.
EN EL INTERIOR DE LA CÉLULA
De acuerdo a lo explicado por los especialistas, usaron retrones para fabricar ese ADN dentro de la propia célula y no en laboratorio, haciendo que el proceso CRISPR pueda incrementar su eficacia y aprovechar fácilmente las modificaciones.
¿Cómo lo lograron? Los retrones incluyen una enzima llamada transcriptasa inversa, que construye cadenas de ADN basadas en ARN. También presentan bucles de ARN extrañamente superpuestos, que colaboran en su funcionamiento.
Luego de verificar este complejo mecanismo genético, confirmaron que la transcripción inversa y las mejoras en la producción de ADN son transferibles de las células procariotas (o sea de los microorganismos) a las eucariotas (propias del ser humano y los animales).
Esto da como resultado una edición del genoma más eficiente, concluyendo en que este nuevo proceso se puede usar para editar con precisión células humanas cultivadas. Al mismo tiempo, el proceso descubierto crearía las bases para un marco general de producción de ADN utilizando retrones, destinado a la modificación del genoma en humanos y animales.
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REFERENCIA
Precise genome editing across kingdoms of life using retron-derived DNA. Seth Shipman, Santiago López et al. Nature Chemical Biology (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41589-021-00927-y
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