Desde que fué desarrollada por Francisco Mójica, la tecnología CRISPR ha revolucionado el capo de la genética.En este sentido, esta tecnología permite la edición de regiones del genoma de cualquier célula; esto representa una esperanza para el estudio del cáncer y de un sinfín de enfermedades genéticas, además de asociarse a muchas otras aplicaciones.

Así, desde ese momento, son muchos los avances que se han registrado; el más reciente, de la mano de un equipo de investigadores de la Universidad de Stanford, en California, implica la reelaboración de este mecanismo, permitiendo la manipulación genética en un espacio tridimensional. Esto implica la posibilidad de modificar la expresión genética teniendo en cuenta distintas ubicaciones en el núcleo celular.

CRISPR-GO permite la reorganización genética

Este nuevo diseño, llamado CRISPR-genoma o CRISPR-GO, emplea una proteína CRISPR modificada que permite la reorganización genética en un espacio tridimensional. En pocas palabras, si CRISPR funciona como unas tijeras genéticas, CRISPR-GO funciona como unas pinzas moleculares, a partir de las cuales se toman fragmentos específicos del genoma, para luego ser colocados en distintos lugares del núcleo celular.

Este proceso, tal como lo demostraron los investigadores, cambia sustancialmente la forma en la que funcionan los genes. Teniendo esto en cuenta, se tienen nuevos datos sobre cómo la organización genética en el núcleo celular influye sobre las funciones de las células.

En este sentido, CRISPR permite comprender por qué una forma de organización celular es tan relevante; de esta manera, es posible identificar, mover y cambiar la ubicación de fragmentos particulares del ADN a fin de descubrir cómo el cambio en la ubicación dentro del núcleo, altera el funcionamiento celular.

El objetivo principal de los investigadores era evaluar el comportamiento diferencial de los componentes del genoma, de acuerdo a su ubicación dentro del núcleo celular. Para ello, se eliminó el sistema de corte del CRISPR-Cas9, convirtiéndolo en un sistema de entrega de fragmentos de ADN a distintas ubicaciones dentro del grupo celular. De esta manera, el procedimiento implica tres procesos distintos.

El primer proceso implica la señalización de la dirección de la diana genética que se reubicará; posteriormente, es necesario determinar la ubicación dentro del núcleo donde esta será colocada. Finalmente, debe establecerse un puente, a partir de un catalizador que tiene la función de activar la congelación del fragmento de ADN en su nueva ubicación.

La reubicación genética altera el funcionamiento celular

Tal como vemos, en el núcleo celular pueden encontrarse diversos compartimentos que tienen un rol particular en cuanto al funcionamiento de una determinada célula. Así, los investigadores se centraron en tres diferentes ubicaciones; esto les permitió evaluar cómo la reubicación del ADN altera el funcionamiento celular.

De esta manera, haciendo uso del CRISPR-GO, se descubrió que al reubicar el ADN en el cuerpo de Cajal, se inhibe la expresión de proteínas; en otras palabras, la estructura reprimió la expresión genética. Posterior a esto, se movió el ADN de los telómeros, ubicado en el centro del núcleo, hasta su borde; al hacer esto, se inhibió el crecimiento de estas estructuras, afectando la viabilidad celular. No obstante, se vio el efecto contrario cuando el ADN de los telómeros se movilizó hasta la el cuerpo de Cajal.

Finalmente, se empleó el CRISPR-GO para desarrollar un cuerpo de leucemia promielocítica, un glóbulo proteínico que inhibe el ADN tumoral. Así, cuando fue ubicado junto a los genes causantes de cáncer, se evidenciaron sus propiedades inhibitorias.

Dados los resultados, los investigadores se muestran entusiasmados respecto al sinfín de aplicaciones que pudiese significar este nuevo diseño. Sin embargo, se trata de una prueba piloto, por lo que se requieren más estudios a fin de confirmar los hallazgos.

Referencia: The Future of Genome Editing: Kiran Musunuru, Danwei Huangfu, and Stanley Qi, (2018). https://doi.org/10.1016/j.stem.2017.05.012

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