CRISPR: la forma ‘más suave’ de la técnica de edición de genes puede ser más precisa

La edición de genes con CRISPR puede causar mutaciones fuera del objetivo, pero esto parece ocurrir con menos frecuencia con una enzima que corta una de las cadenas de ADN en lugar de ambas

Vida


1 julio 2022

CRISPR usa una enzima llamada Cas9 para cortar el ADN en lugares precisos

Una nueva forma de la técnica de edición del genoma CRISPR podría proporcionar una forma más precisa de editar mutaciones que causan enfermedades genéticas. El enfoque, que se probó en moscas de la fruta, corrige una mutación genética en una copia de un cromosoma utilizando el cromosoma equivalente, heredado del otro padre, como plantilla.

CRISPR generalmente funciona con una proteína llamada Cas9, que actúa como una tijera molecular para cortar las dos hebras de una molécula de ADN en el sitio de una secuencia específica. Esto puede permitir que se inserten nuevas secuencias de ADN entre los cortes para reemplazar el gen mutado.

Sin embargo, esta inserción generalmente funciona para menos del 10 por ciento de las células y las inserciones pueden ocurrir en regiones incorrectas o fuera del objetivo del genoma.

Ahora, Ethan Bier y Annabel Guichard de la Universidad de California en San Diego, y sus colegas, han desarrollado una nueva forma de CRISPR que puede insertar secuencias de ADN correctas de manera más eficiente en el sitio de una mutación, con menos efectos secundarios.

“Me quedé impresionado”, dice Bier. “En general, con las técnicas CRISPR existentes, debe preocuparse de que aproximadamente el 1 por ciento de las ediciones sean errores o estén fuera de lugar. Diría que, en el caso de nuestro sistema, sería más como 1 en 10,000”.

El método utiliza una variante de la enzima Cas9 llamada nickasa, que solo corta una hebra de la doble hélice del ADN. “Descubrimos que cortar o mellar ‘suavemente’ una hebra del ADN es aún más eficiente que hacer una rotura limpia de doble hebra”, dice Bier.

Los investigadores probaron el enfoque en moscas de la fruta que tenían una mutación que hacía que sus ojos se volvieran blancos en lugar de rojos. Descubrieron que el sistema nickase corrigió la mutación del color de los ojos en hasta el 65 por ciento de las células, dando a las moscas ojos rojos. CRISPR estándar que utiliza Cas9 corrigió la mutación en hasta el 30 por ciento de las células, lo que provocó que cada ojo tuviera una pequeña mancha roja.

“Fue un momento realmente increíble. Sabíamos que habíamos encontrado algo absolutamente increíble cuando lo vimos de inmediato”, dice Guichard.

El equipo no introdujo ninguna pieza adicional de ADN como plantilla para que la célula corrigiera la mutación en el cromosoma, por lo que la maquinaria molecular debe haber utilizado el otro cromosoma, heredado del otro progenitor, como plantilla. El equipo pudo confirmar que este era el caso.

En general, no se pensaba que fuera posible la reparación del ADN de un cromosoma utilizando el otro cromosoma correspondiente. Pero hallazgos recientes sugieren que esto puede ocurrir ocasionalmente en circunstancias específicas que aún no se han definido.

“Hay evidencia acumulada de que cuando creas daño a un cromosoma en una célula de mamífero, de alguna manera recluta al otro cromosoma. Luego, la región que está rota recibe la tirita del otro cromosoma”, dice Bier.

“Realmente no entendemos cuál es el responsable de hacer eso. Uno de los elementos emocionantes del trabajo es que abre una vía para descubrir todo el conjunto de componentes que son responsables de esta nueva categoría de reparación”.

Si se demuestra que funciona en las personas, el enfoque podría reparar potencialmente cualquier mutación genética asociada con la enfermedad que tenga una copia sana en el cromosoma correspondiente. Esto significa que no podrá corregir mutaciones en el cromosoma X en niños, hombres y mujeres transgénero, que carecen de una segunda copia de este cromosoma sexual. Tampoco funcionará para personas con exactamente la misma mutación relacionada con la enfermedad en ambos cromosomas de cada padre.

Referencia de la revista: Avances de la cienciaDOI: 10.1126/sciadv.abo072

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