Biotecnología
Revolución en la ingeniería genética
Científicos españoles han reconstruido un sistema defensivo bacteriano extinto hace 2.600 millones de años que ayudará a corregir anomalías genéticas
EDUARDO MARTÍNEZ DE LA FE
La edición genética ha dado un salto revolucionario al reconstruir informáticamente un sistema defensivo bacteriano extinto hace 2.600 millones de años. Este logro tecnológico será tremendamente útil para corregir mutaciones que originan enfermedades en seres humanos.
Un estudio internacional liderado por investigadores españoles ha reconstruido informáticamente los ancestros del sistema CRISPR-Cas presente en bacterias que se extinguieron hace unos 2.600 millones de años.
Ha comprobado que estos sistemas revitalizados no solo funcionan, sino que además son más versátiles que las versiones bacterianas actuales, por lo que podrían tener aplicaciones revolucionarias para la edición genética, según los autores.
La edición genética se refiere a una serie de tecnologías que se utilizan en el campo científico para cambiar el ADN de un organismo, añadiendo, quitando o alterando material genético en sitios específicos del genoma, con la finalidad de corregir mutaciones que originan enfermedades.
Uno de los métodos científicos que se usan en la actualidad para la edición genética se llama CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, por sus siglas en inglés): son las secuencias repetitivas que pueden utilizarse para eliminar el gen causante de una enfermedad y volver a coser la cadena de ADN.
¿QUÉ SIGNIFICA?
Para comprender la importancia del alcance del resultado obtenido en este estudio, hay que tener en cuenta que las bacterias albergan una gran cantidad de sistemas para defenderse de ataques biológicos foráneos, incluidos los realizados por virus, y que esos sistemas bacterianos defensivos han ido evolucionando a lo largo de millones de años.
Los científicos se han interesado por estos sistemas naturales de defensa bacteriana porque pueden utilizarse en medicina para corregir defectos genéticos y enfermedades que afectan a organismos superiores, incluidos los humanos.
Dentro de estos sistemas bacterianos uno de los más conocido es el denominado CRISPR-Cas. Se trata de un método de inmunidad adaptativa que permite a las bacterias recoger y almacenar la historia de sucesivos ataques y así sentar las bases para su protección y defensa futura.
Imagen de Cas9, una enzima endonucleasa asociada con el sistema CRISPR, actuando sobre el ADN objetivo. /ANTONIO REIFS (CIC NANOGUNE).
RECONSTRUIR LA EVOLUCIÓN
Lo que ha hecho la nueva investigación es desentrañar la historia evolutiva de uno de los más famosos de estos sistemas defensivos bacterianos, el asociado a la proteína Cas9.
Cas9 (CRISPR asociated protein 9), presente en numerosas bacterias, se ha convertido, por sus excelentes cualidades, en una herramienta destacada en el campo de la edición del genoma.
El estudio de los ancestros ya extintos de esta proteína actual ha revelado la evolución, hasta ahora desconocida, de este sistema defensivo que en su origen fue más versátil, explica al respecto Nicolás Toro, profesor de Investigación del CSIC, que no participó en esta investigación, citado por SMC.
IMPULSO A LA EDICIÓN GENÉTICA
Añade que este estudio genera nuevas preguntas sobre cuál fue la función inicial de estos sistemas CRISPR-Cas primitivos, y que su versatilidad permite suponer que estas proteínas reconstruidas de época pasada pueden ser muy útiles actualmente en edición genómica, lo que abre un nuevo futuro al uso de esta tecnología.
No obstante, advierte Toro, el uso de estas nuevas tecnologías genéticas en seres humanos despierta numerosos recelos desde el punto de vista ético y social, por lo que son necesarios estudios previos antes de que se puedan utilizar de forma efectiva, especialmente la evaluación de la actividad no deseada en otros lugares del genoma.
Además, hay que tener en cuenta también que, debido a recelos éticos, la normativa regulatoria de estas posibilidades genéticas está obsoleta y puede dejar a Europa fuera del liderazgo en este campo, comentan medios solventes a T21/Prensa Ibérica.
En cualquier caso, la tecnología basada en los sistemas CRISPR-Cas primitivos identificados en este estudio, así como la exploración de la diversidad de otros sistemas de defensa bacterianos, puede representar una revolución en el avance de la medicina para la humanidad, sentencia Toro.
Este trabajo es el resultado de una investigación internacional de varios centros y laboratorios liderada por el Centro de Investigación Cooperativa CIC nanoGUNE, en colaboración con los grupos de Francis Mojica, de la Universidad de Alicante, quien acuñó el acrónimo CRISPR y por ello ha sido merecedor del Premio Nobel; Lluís Montoliu, investigador del CNB-CSIC y del CIBERER y uno de los referentes sobre CRISPR en España; Marc Güell de la Universidad Pompeu Fabra y Premio Nacional en Investigación y Transferencia Tecnológica en el campo de la edición de genomas con fines terapéuticos; Miguel Ángel Moreno-Pelayo, jefe del servicio de Genética del Hospital Ramón y Cajal, y miembro del CIBERER, y Benjamin Kleinstiver, del Hospital General de Massachusetts y de la Escuela de Medicina de Harvard, referente mundial en el diseño de sistemas CRISPR-Cas.
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REFERENCIA
Evolution of CRISPR-associated endonucleases as inferred from resurrected proteins. Borja Alonso-Lerma et al. Nature Microbiology (2023). DOI:https://doi.org/10.1038/s41564-022-01265-y
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Fuente:
