Crispr Cas9

La tecnología CRISPR-Cas9 tiene el potencial de alterar drásticamente nuestro medio ambiente y nuestros medios de vida. Esta poderosa herramienta puede cortar porciones de ADN, la molécula que contiene el diseño de la vida, con tal precisión que los genes no deseados, y sólo esos genes, pueden eliminarse del genoma.

La herramienta ofrece posibilidades prácticamente infinitas. Utilizando CRISPR-Cas9, los científicos pueden diseñar cultivos de manera más rápida y eficiente que nunca, erradicar enfermedades genéticas en humanos, e incluso hacer que la descendencia presente particularidades específicas, los llamados bebés de diseño.

Aunque este escenario pudiera lucir abrumador, aún hay más por descubrir; una clara muestra de esto es ofrecida por investigadores de la Universidad Julius-Maximilians (JMU) de Würzburg y el Instituto Helmholtz para la Investigación de Infecciones basadas en ARN (HIRI), quienes mostraron que el sistema CRISPR-Cas9 no limita su acción al ácido desoxirribonucleico (ADN), sino que también puede apuntar y cortar moléculas relacionadas, como los ácidos ribonucleicos (ARN); el hallazgo tiene ramificaciones con potencial de gran alcance.

A pesar de su uso generalizado entre los institutos de investigación más importantes del mundo, se puede decir que la edición genética con CRISPR-Cas9 todavía está en pañales. Hace sólo un par de años, los científicos descubrieron que el patógeno transmitido por los alimentos Campylobacter jejuni tiene un ingenioso sistema inmune que reconoce y elimina el material genómico extraño de los virus invasores, protegiendo la integridad genética de las bacterias.

Su sistema inmune realiza esta hazaña con la ayuda del ARN guía, que lleva la proteína Cas9 al sitio del material viral extraño. Una vez allí, Cas9 ataca y corta el ADN. A modo de analogía, el ARN guía y Cas9, se pueden representar como una mano utilizando unas tijeras. Usando guías artificiales, los científicos han podido modificar genes específicos en bacterias, pero también en plantas y animales.

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El ARN es un pariente lejano del ADN, pero igualmente indispensable para la vida. El papel principal del ARN es actuar como un mensajero de material genético dentro de la célula. Por ejemplo, los genes (información almacenada en el ADN) se transcriben en ARN, que luego sirve como plantilla para la traducción de la información del gen en proteínas.

La capacidad de apuntar tanto al ADN como al ARN con una precisión prodigiosa, brinda a los científicos acceso a todo tipo de nuevas oportunidades, desde controlar qué genes se activan o desactivan hasta aniquilar los virus de ARN.

El hallazgo fue sorprendente, dado que hasta ahora se pensaba que Cas9 se dirige naturalmente sólo al ADN.

Al respecto, el profesor Chase Beisel, investigador del HIRI y coautor del estudio, comentó: “Seguimos asombrados por las muchas cosas que las proteínas Cas son capaces de hacer. Pueden apuntar al ADN, pueden dirigirse al ARN, pueden atacar a ambos al mismo tiempo. También pueden hacer cosas diferentes al reconocer el objetivo, como activar dominios que rompan cualquier ADN o ARN que encuentren, o producir pequeñas moléculas que puedan difundir e interactuar con otras proteínas.”

Los autores de la investigación expresaron que planean indagar si el sistema CRISPR-Cas9 desempeña otras funciones, y señalan tener expectativas de que estos hallazgos, aunados al trabajo de otros científicos, permitirán seguir encontrando nuevas capacidades en la extraordinaria herramienta de edición genética.

Referencia: CRISPR RNA-dependent binding and cleavage of endogenous RNAs by the Campylobacter jejuni Cas9; Molecular Cell, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molcel.2018.01.032

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