Publicado: 14/06/21 14:56 Categorías: Biología molecular
En los últimos años, la edición del genoma se ha posicionado como un pilar fundamental en la investigación. De entre todas las técnicas desarrolladas para este fin, CRISPR/Cas9 es, sin duda, la más representativa.
Su origen reside en el sistema inmune de ciertas bacterias que, de forma natural, son capaces de actuar contra los patógenos que intentan atacarlas. Para ello, las bacterias hacen uso de estas “tijeras moleculares”, para cortar las secuencias de sus atacantes.
La adaptación de este sistema bacteriano ha permitido desarrollar toda una tecnología para introducir o corregir mutaciones en el DNA de forma controlada en una gran diversidad de organismos, lo que ha abierto todo un abanico de nuevas aplicaciones.
Pese a que los resultados obtenidos en múltiples ensayos de laboratorio parecen confirmar su eficacia y seguridad, para que un ensayo de edición del genoma pueda llegar a la aplicación clínica, se requiere una investigación y una optimización de las condiciones exhaustiva, comenzando por el empleo de modelos celulares y, posteriormente animales, lo más cercanos posible a los humanos.
Precisamente en este punto se encuentra un grupo de investigadores de la Universidad de Pensilvania que, en colaboración con la empresa estadounidense Verve Therapeutics, especialista en enfermedades cardiovasculares, están poniendo a punto un modelo que permitiría emplear los sistemas de edición génica para reducir los niveles de colesterol en sangre.
Pese a que el colesterol es una sustancia imprescindible para el correcto funcionamiento de nuestro organismo, niveles elevados del mismo pueden conllevar la obstrucción de los vasos sanguíneos, dificultando el flujo sanguíneo y dando lugar a diversos problemas cardio o cerebrovasculares.
En este estudio, los investigadores han empleado una estrategia de edición génica basado en CRISPR, la edición de bases. Esta técnica fue descubierta por el biólogo químico David Liu en el año 2017, y permite realizar una edición muy precisa, al ser capaz de convertir un nucleótido concreto del DNA en otro sin necesidad de producir un corte en la doble hélice.
Empleando este sistema, se ha conseguido inactivar el gen PCSK9, implicado en el metabolismo del colesterol de tipo LDL, conocido coloquialmente como “colesterol malo”. Ciertas mutaciones en este gen pueden inducir una ganancia de función del mismo, y provocar hipercolesterolemia familiar.
De forma similar, mutaciones de pérdida de función resultan en niveles reducidos de colesterol en sangre. Tomando esto como base, los científicos implicados en esta investigación han intentado reproducir el efecto de estas mutaciones de pérdida de función para conseguir, así, reducir el nivel de colesterol.
Para ello, y empleando el sistema de edición de bases, se ha sustituido una adenina por una guanina, alterando así el procesamiento del mRNA del gen PCSK9. Esta secuencia se empaquetó en el interior de nanopartículas lipídicas que fueron probadas primero a nivel celular y, posteriormente, en modelos de ratón y primates, concretamente macacos cynomolgus (macaca fascicularis).
Los resultados obtenidos han resultado ser muy prometedores, alcanzando tasas de edición de alrededor de 60% en las células del hígado (órgano al que se dirige la terapia), así como una reducción significa de los niveles de PCSK9 y de colesterol en sangre (del 90% y del 60%, respectivamente).
El nivel de reducción del colesterol obtenido es superior al observado con otros tratamientos, principalmente farmacológicos y, lo mejor de todo, duradero (al menos 8 meses tras una administración única del tratamiento). Además, esta aproximación experimental no emplea vectores víricos, lo que reduce tanto las reacciones inmunitarias adversas como otros efectos de edición indeseados.
Esto abre un amplio abanico de posibilidades para el tratamiento de múltiples enfermedades. De hecho, alrededor del 30% de las mutaciones hereditarias implicadas en el desarrollo de enfermedades son mutaciones a nivel de una única base, por lo que este sistema podría ser de aplicación para su modificación.
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Bibliografía
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Musunuru K, et al. In vivo CRISPR base editing of PCSK9 durably lowers cholesterol in primates. Nature. 2021. DOI: https://dx.doi.org/10.1038/s41586-021-03534-y