UNA NUEVA FORMA DE CORREGIR CÉLULAS HUMANAS

Desde hace millones de años, un sinfín de las combinaciones y repeticiones de las mismas cuatro letras han sido suficientes para dar lugar a todos los seres vivos existentes del planeta. Los humanos somos los únicos que hemos desarrollado un cerebro capaz de entender el funcionamiento básico del "abecedario genético" compuesto por las cuatro bases del ADN —adenina, guanina, timina y citosina, (A, G, T, C) — pero también poder reescribirlo gracias a la herramienta de edición genética CRISPR. Esta ya se ha aplicado para corregir defectos genéticos en embriones humanos y se está estudiando en pacientes con cáncer de pulmón y otros tumores.

Han sido publicados los detalles de dos nuevas versiones de ese editor de textos genéticos que perfeccionan la capacidad de los humanos para reescribir el genoma de los seres vivos sin introducir erratas que podrían generar mutaciones peligrosas.
Feng Zhang, es un investigador estadounidense de origen chino que fue el primero en aplicar el CRISPR en células de mamíferos y que actualmente es uno de los tres nombres más importantes en este campo, junto a las dos mujeres que desarrollaron la técnica, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier. Los tres están involucrados en una batalla legal por controlar patentes sobre esta tecnología.
El equipo de Zhang en el Instituto Tecnológico de Massachusetts ha desarrollado una versión de CRISPR capaz de modificar el ARN, el ácido nucleico que lee y transcribe las instrucciones escritas en el ADN para sintetizar las proteínas. Las letras A, G, C y T siempre se juntan en pares de bases, la A con la T y la G con la C. Muchas enfermedades raras de origen genético se desencadenan por una sola letra de ADN mal situada en la secuencia.

La edición genética se inspira en el sistema inmune con el que algunos microbios guardan en su genoma fragmentos del genoma de virus como si fuera un retrato robot que les permite identificarlos y lanzar contra ellos unas enzimas que cortan el ARN viral y lo desactivan. Zhang y su equipo han descrito un nuevo grupo de estas enzimas presentes en bacterias del género Prevotella, que incluye microbios que normalmente viven en los intestinos y la vagina. Los investigadores han desactivado la capacidad de esas enzimas para cortar el ARN y le han añadido otra proteína que cambia una base de adenina (A) por otra de inosina (I), que se lee como si fuera una guanina (G). Este nuevo sistema se pega selectivamente a secuencias determinadas de ARN y corrige una A por una G. Los cambios son solo temporales —duran lo que tarda el ARN en degradarse dentro de la célula— y reversibles, lo que no sucede con el CRISPR convencional que se aplica al ADN y que, una vez cambiado, se queda así para bien o para mal.

El científico Zhang explica que por ahora ha conseguido desactivar genes, pero que recuperar la función de las proteínas es mucho más complicado, y que esta nueva capacidad de editar el ARN abre más posibilidades de reparar esas funciones y tratar así muchas enfermedades en prácticamente cualquier tipo de célula.
En su estudio los investigadores han usado su editor, denominado Repair, para corregir en células humanas mutaciones que causan anemia de Fanconi y un tipo de diabetes. El sistema tiene una tasa de éxito de entre el 20% y el 40% y el equipo ha reducido el número de erratas que introduce en el ARN de más de 18.000 a apenas 20. Este estudio anticipa una serie de aplicaciones muy interesantes desde el punto de vista de la investigación básica, pero también su aplicación para tratar enfermedades congénitas, o para reproducir alelos, variantes protectoras de genes, por ejemplo corregir un oncogén mutado para evitar su activación y que lance la transformación tumoral.

Uno de los objetivos de Zhang es buscar nuevos tratamientos para las enfermedades mentales con una aproximación similar a la que se usa para el cáncer o las dolencias cardiovasculares. Su nueva creación podría ayudar a entender mejor el cerebro y su funcionamiento. Por ahora esta sería la única herramienta para estudiar qué sucede cuando una base de adenosina se transforma en inosina y estos cambios están involucrados con el desarrollo del cerebro y la aparición del cáncer.

El segundo objetivo, publicado en Nature, completa la caja de herramientas para modificar el ADN gracias a la primera versión de CRISPR capaz de transformar pares de bases de AT en GC, lo que permitiría corregir un cambio que es responsable de la mitad de todas las mutaciones patológicas conocidas.  Esta nueva versión de CRISPR reduce la tasa de errores introducidos en el genoma de forma involuntaria del 10% al 0,1%. Los investigadores han demostrado su nueva tecnología corrigiendo dos dolencias sanguíneas originadas por este tipo de mutaciones en células humanas. Gracias a esta nueva herramienta ya es posible editar cualquiera de las cuatro letras del abecedario genético.




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