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Innovación biomédica

17 jul 2018

CRISPR / Cas9: la técnica molecular que revolucionó la ingeniería genética

Aunque mi área de profundización como ingeniero biomédico dista mucho de temas como la biotecnología y la ingeniería genética, debo confesarles que los temas como secuenciación del genoma siempre me han llamado la atención. En especial cuando tuve la oportunidad de conocer el trabajo de dos grandes científicos en ingeniería genética de la Universidad de Harvard, en Boston (EE.UU.) (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23470844). Los doctores Leonardo Ferreira y Mohammed Mostajo-Radji, discuten, en uno de sus muchos trabajos cómo la generación de ‘Pluripotent Stem Cells(iPS)’ ha crecido a un ritmo sin precedentes en el campo de células madre. Estas células se han convertido en las herramientas principales en el avance de la medicina personalizada al enfatizar su incidencia en las aplicaciones terapéuticas actuales. Este tipo de técnicas permiten el modelado de enfermedades para tomar decisiones vitales en el tratamiento de trastornos genéticos.

Entre las tantas técnicas utilizadas, hubo una en particular que me llamó la atención, el CRISPR, llamado así por una secuencia repetitiva presente en el ADN de las bacterias que permite a estas asimilar el material genético de virus agresores, que posteriormente utilizarán para protegerse de estos.

Cómo funciona la técnica CRISPR

Imagen tomada de: http://francis.naukas.com/2011/07/20/las-jeringuillas-moleculares-que-utilizan-los-virus-para-infectar-a-las-bacterias/

La asimilación del material genético por parte de las bacterias consta de dos herramientas muy relevantes y, aunque suene como si se tratara de un editor de texto, no van más allá de la capacidad de “cortar” y “pegar” cadenas de proteínas, como si el objetivo fuera escribir un libro.

La capacidad de “cortar” y “pegar” de la técnica CRISPR Cas 9.

Imagen tomada de: https://www.agenciasinc.es/Reportajes/El-sueno-de-editar-el-libro-de-la-vida

Para poner fecha a este descubrimiento, debemos remontarnos a 2005, cuando Francis Mojica pudo caracterizar el comportamiento de la relación bacteria-virus. A partir de la fecha, diversos equipos de investigadores a través del mundo emprendieron una “cruzada” para poder convertir este comportamiento biológico en una herramienta útil para el tratamiento personalizado de enfermedades. Entre los años 2013 y 2015, las investigadoras Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier pudieron diseñar una herramienta versátil, potente y sencilla para lograrlo (https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22745249).

Pero ¿cómo funciona el CRISPR exactamente? Como lo explica el español Jesús Méndez en su blog ‘El editor genético CRISPR explicado para principiantes’ (https://www.agenciasinc.es/Reportajes/El-editor-genetico-CRISPR-explicado-para-principiantes) el CRISPR, utiliza la proteína Cas9 como guía para dirigirse a zonas elegidas del ADN y cortarlas; es a partir de aquí cuando se pueden pegar los extremos cortados e inactivar el gen, o a su vez introducir moldes de ADN, lo que permite editar sus secuencias a voluntad. Es una técnica sencilla y económica para la que no se necesitan equipos especiales.

Las bondades del CRISPR Cas 9 pueden entenderse como la posibilidad de jugar, por un momento, a ser un “modificador” de la vida como la conocemos. Con esto se podrían tratar en “teoría” enfermedades como las que se manifiestan en sitios accesibles como el ojo, la sangre y los músculos. Algunos de los ensayos clínicos se espera que se dirijan a dolencias graves como la amaurosis congénita de Leber (un tipo de ceguera), la anemia de Fanconi o la distrofia muscular de Duchenne. Sin embargo, los únicos que hay actualmente en marcha están teniendo lugar en China e incluyen pacientes con cáncer sin opciones de tratamiento. Se lleva a cabo ex-­­vivo, sacando las células, modificándose y volviéndose a inyectar. Aunque la técnica aún está en desarrollo, ha permitido a la ingeniería genética librarse de una de sus grandes barreras, el costo, no obstante, el mayor de sus obstáculos sigue siendo la ética.

El desarrollo de la genética lleva en este caso al planteamiento de dos preguntas: ¿estamos más cerca de una “gattaca”? ¿estamos preparados para esto? Ciertamente será interesante averiguarlo.

Les comparto un link para que de manera visual observen cómo funciona el CRISPR Cas 9: https://www.youtube.com/watch?v=52jOEPzhpzc.


Palabras relacionadas:
‘Pluripotent Stem Cells(iPS)’ y las células madre, técnica CRISPR, asimilación del material genético por parte de las bacterias, El editor genético CRISPR, bondades del CRISPR Cas 9, novedades en ingeniería genética.
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