En los últimos años, CRISPR-Cas9 ha atraído la atención por su capacidad de editar el código genético de una manera que permite la corrección de defectos dentro de las células individuales, lo que potencialmente cura las mutaciones y evita la aparición de muchas enfermedades.
En este sistema de edición genética, las enzimas Cas9 actúan como tijeras, recortando pedazos de código genético y cambiándolos por un reemplazo. Pero estas enzimas se dirigen al ADN, que es el componente fundamental para el desarrollo de un organismo, y existen preocupaciones crecientes de que el uso de la enzima para reprogramar el ADN de una célula pueda causar más daño que beneficio.
Estructura molecular
Pero algunos expertos genéticos manifiestan que la capacidad de modificar el ARN puede resultar igualmente útil, sin las preocupaciones que genera la manipulación del ADN.
De manera cónsona a este planteamiento, un equipo de investigadores del Instituto Salk, informa por primera vez sobre la estructura molecular detallada de CRISPR-Cas13d, una prometedora enzima para la tecnología emergente de edición de ARN.
El equipo utilizó microscopía crioelectrónica cryo-EM para revelar nuevos detalles de la enzima Cas13d mediante su congelación en diferentes estados dinámicos, lo que permitió a los investigadores decodificar una serie de actividades, en lugar de limitarse a ver una actividad en un sólo punto en el tiempo.
El Dr. Cheng Zhang, afiliado al Laboratorio de Genética del Instituto Salk y coautor de la investigación, comentó al respecto:
“Esta tecnología de vanguardia nos permitió ver cómo la enzima Cas13d guía, ata y apunta al ARN. Esperamos que este nuevo conocimiento ayude a expandir el poder de las herramientas de edición de genes.”
Controlando el ARN
El ADN es constante, lo que siempre está cambiando son los mensajes de ARN que se copian del ADN. Ser capaces de modular esos mensajes controlando directamente el ARN tiene implicaciones importantes para influir en el destino de una célula.
Los investigadores explican que contar con herramientas de edición para el ARN permitiría a los científicos modificar la actividad de un gen sin hacer un cambio permanente, y potencialmente peligroso, al gen mismo.
Los investigadores identificaron por primera vez la familia de enzimas CRISPR-Cas13d a principios de este año y sugirieron que este sistema alternativo podría reconocer y cortar el ARN. Ahora han sido capaces de visualizar la estructura molecular de Cas13d, detallando cómo la enzima se guía hacia el ARN y cómo es capaz de cortarlo.
Este entendimiento permite mejorar el sistema y hacer que el proceso sea más efectivo, allanando el camino para nuevas estrategias para tratar enfermedades basadas en el ARN, además de ayudar a expandir el poder de las herramientas de edición de genes.
Referencia: Structural Basis for the RNA-Guided Ribonuclease Activity of CRISPR-Cas13d. Cell, 2018. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.09.001