En los últimos años, hemos visto una serie de mejoras en el método de edición de genes CRISPR, desde precisión mejorada hasta técnicas novedosas en metagenómica. A pesar de todas estas innovaciones, la herramienta solo puede modificar un solo gen a la vez.

Ahora, un equipo de investigadores de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) ha desarrollado nuevo método CRISPR que puede modificar docenas de genes simultáneamente, un avance que ofrece un enorme potencial para la investigación biomédica y biotecnológica.

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Lista de direcciones

Los resultados de los experimentos realizados demuestran que el nuevo proceso de edición de genes puede modificar hasta 25 sitios objetivo diferentes simultáneamente. Los científicos manifiestan que esta nueva técnica no se limita necesariamente a esa cantidad, sino que en teoría podría aumentarse a cientos de modificaciones genéticas simultáneas.

El método utiliza la biotecnología para influir en redes genéticas completas en un solo paso.

El método CRISPR-Cas requiere una enzima conocida como Cas y una pequeña molécula de ARN. Su secuencia de nucleobases sirve como una “etiqueta de dirección”, que dirige la enzima con la máxima precisión al sitio designado de acción en los cromosomas.

El equipo de investigación ha creado un plásmido, o una molécula de ADN circular, que almacena el modelo de la enzima Cas y numerosas moléculas de dirección de ARN, organizadas en secuencias: en términos más básicos, una lista de direcciones más larga.

Un avance de interés

En sus experimentos, los investigadores insertaron este plásmido en células humanas, lo que demuestra que varios genes pueden modificarse y regularse simultáneamente.

Hasta la fecha, el alcance de CRISPR se limitaba a la edición de un gen a la vez.

En lugar de utilizar la enzima Cas9 tradicional, usada en la mayoría de los trabajos CRISPR, esta técnica utiliza la enzima Cas12a. Investigaciones previas ya han revelado que esta enzima es un poco más precisa en su capacidad para identificar genes específicos.

Pero en esta nueva investigación los científicos encontraron que Cas12a también puede manejar moléculas de dirección de ARN más cortas en comparación con Cas9, y como explican los autores, cuanto más cortas son estas secuencias de direccionamiento, más de ellas pueden caber en un plásmido.

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El avance es de interés para la investigación básica, por ejemplo, para examinar por qué varios tipos de células se comportan de manera diferente o para el estudio de trastornos genéticos complejos. También será útil para la terapia de reemplazo celular, que consiste en la sustitución las células dañadas con células sanas.

La nueva técnica también podría revolucionar el tratamiento de enfermedades genéticas complejas vinculadas a la alteración de las redes de genes, y también puede explotarse para la conversión de células madre en células especializadas, así como para disminuir o aumentar la actividad de genes específicos. Por lo tanto, existen posibilidades concretas que podrían dar un salto gigantesco en la investigación científica.

Referencia: Multiplexed genome engineering by Cas12a and CRISPR arrays encoded on single transcripts. Nature Methods, 2019. https://doi.org/10.1038/s41592-019-0508-6

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