La técnica de edición genética CRISPR/Cas9 ha revolucionado los laboratorios, pero, con cierta frecuencia, esta provoca efectos secundarios inciertos. Ahora, científicos han diseñado una nueva versión con la que han logrado revertir en ratones diabetes, distrofia muscular y enfermedad renal aguda.
Su descripción se publica en la revista Cell, en un artículo que lidera el español Juan Carlos Izpisúa-Belmonte, del Laboratorio de Expresión Genética del Salk Institute (La Jolla, California).
Desde que en 2012 se presentara a la comunidad científica la técnica CRISPR/Cas9, su aplicación en la investigación básica se ha multiplicado: esta técnica permite modificar el genoma con una precisión que antes no se había visto y de forma mucho más sencilla y barata que los métodos biotecnológicos utilizados hasta entonces.
Esta técnica posibilita cortar el genoma donde uno quiere para después repararlo: son unas tijeras moleculares programables ‘hechas’ de proteínas y pequeñas secuencias de ARN.
Preocupación entre la comunidad científica
Gran parte del entusiasmo en torno a las técnicas de edición genética, en particular CRISPR/Cas9, se centra precisamente en esta capacidad de insertar o retirar genes o de reparar mutaciones que causan enfermedades -el equipo de Izpisúa publicó el pasado agosto en Nature un trabajo que describía cómo corregir en embriones la mutación del gen que causa miocardiopatía hipertrófica-.
Sin embargo, y en la medida que esta herramienta corta la molécula de ADN, existe entre la comunidad científica una preocupación sobre cómo responde la célula a ese corte y cómo luego se repara: con cierta frecuencia esta técnica deja en su estela nuevas mutaciones con efectos secundarios inciertos, afirma Cell.
La nueva versión que se presenta ahora permite, precisamente, “activar genes sin crear rupturas en el ADN”, confirma a Efe Izpisúa, por lo que se sortea uno de los principales obstáculos.
“Lo que hacemos es eliminar la capacidad de cortar el ADN que tiene la enzima Crispr, quedándole solo la capacidad de unirse a este”, explica este investigador, quien resume que en una enfermedad los genes que permiten el funcionamiento fisiológico normal de los órganos o tejidos no están activados correctamente y esta técnica lo que hace es precisamente expresarlos sin generar nuevas mutaciones.
¿Y cómo lo hace? Cambiando “el lugar de trabajo”: en vez de dirigirse a las mutaciones concretas que causan la dolencia, la técnica se fija en el epigenoma, preservando la integridad del ADN.
El epigenoma es un conjunto de mecanismos moleculares que modifican el ADN aunque no cambian su secuencia; la consecuencia de estas modificaciones epigenómicas es la activación o no de genes.
Todas las células de un organismo tienen la misma información genética y las diferencias, es decir, que sean células de los ojos o del páncreas, vienen determinadas por la activación o no de unos u otros genes. Los encargados de encender o apagar los genes son los llamados elementos reguladores que actúan como interruptores y muchas malformaciones o enfermedades se deben a fallos en estos.
Medicina de precisión para tres enfermedades
Los investigadores probaron la herramienta en ratones con diabetes, distrofia muscular y enfermedad renal aguda.
En la última lograron activar genes previamente dañados o silenciados e imprescindibles para restaurar la función renal normal; en la diabetes fueron capaces de inducir células hepáticas a diferenciarse en células pancreáticas, que producen insulina; y en la distrofia muscular recuperaron el crecimiento y función muscular.
“No revertimos la mutación presente en el genoma, lo que hacemos es que independientemente de la mutación activamos los genes que la mutación había desactivado y ello hace que se revierta el genotipo -conjunto de genes en el núcleo celular de cada individuo- y por lo tanto se revierta el curso de estas enfermedades”, resume Izpisúa.
Sentimos mucha emoción cuando vimos los resultados en ratones, agrega Fumiyuki Hatanaka, investigador asociado en el laboratorio y coautor del artículo: “podemos inducir la activación de genes y, al mismo tiempo, ver el cambio fisiológico”.
Los datos preliminares, asegura Cell, sugieren que la técnica es segura y no produce mutaciones genéticas no deseadas; sin embargo, los investigadores están haciendo más estudios para garantizar la seguridad, practicidad y eficacia antes de su paso a la clínica.
La tecnología abre la puerta a tratar en un futuro también enfermedades como el alzhéimer y párkinson o rejuvenecer órganos y conseguir así un envejecimiento más saludable, agrega Izpisúa.
Futuro en la clínica
Este trabajo cuenta con participación de la Universidad Católica de Murcia, la Fundación Dr. Pedro Guillén (Clínica Cemtro) y Hospital Clínic de Barcelona.
Para Josep María Campistol, director general del Hospital Clínic, esta investigación abre nuevas perspectivas en el campo de la edición génica y en la posibilidad de mejorar el pronóstico de determinadas enfermedades.
En este sentido, espera que este nuevo enfoque algún día se pueda trasladar a la práctica clínica y confirmar su potencial terapéutico.
Pedro Guillén, también firmante del artículo, afirma que el estudio aborda también una de las patologías que a nosotros más nos preocupa, que es la relacionada con el músculo: el primer paso es investigar en ratones, luego pasar a animales más grandes, realizar estudios preclínicos y en un futuro poder encontrar una terapia para tratar las lesiones musculares.
