Una gran cantidad de científicos están probando el potencial de un enfoque de edición de genes simple y eficiente para estudiar y corregir mutaciones que causan enfermedades para afecciones que van desde la ceguera hasta el cáncer. Sin embargo, la tecnología está limitada por la necesidad de que cierta secuencia corta de ADN esté presente en el genoma que se quiere modificar.
Recientemente, un equipo de investigadores del Hospital General de Massachusetts (MGH) han modificado el sistema para que esté casi libre de este requisito, lo que hace posible orientar potencialmente cualquier ubicación en todo el genoma humano. Su avance se describe en Science.
La tecnología de edición del genoma de la proteína 9 (Cas9), asociada a la repetición palindrómica corta y agrupada regularmente espaciada, conocida como CRISPR por sus siglas en inglés, es una estrategia de defensa utilizada por las bacterias para cortar el ADN de los virus invasores.
Para que el sistema CRISPR-Cas9 funcione, una proteína de defensa bacteriana llamada Cas9 busca una región corta, llamada motivo adyacente protoespaciador (o PAM), que está presente en el ADN viral pero no en el ADN bacteriano. CRISPR-Cas9 se ha sido utilizado para editar el genoma humano porque tales secuencias PAM también son bastante comunes en nuestro ADN; sin embargo, los genes que no están cerca de un PAM no pueden ser atacados.
Para superar este obstáculo, el equipo dirigido por Benjamin P. Kleinstiver, bioquímico del Centro de Medicina Genómica de MGH, diseñó variantes de una proteína Cas9 que no requieren un PAM específico para unirse y cortar el ADN. Las dos nuevas variantes de Cas9, llamadas SpG y SpRY, permiten la edición de secuencias de ADN con eficiencias que no se pueden lograr con las enzimas CRISPR-Cas9 convencionales.
«Debido a que las proteínas manipuladas genéticamente pueden moverse más libremente, permiten apuntar a regiones previamente inaccesibles del genoma», dijo Kleinstiver. «Al relajar casi por completo el requisito de que las enzimas reconozcan un PAM, ahora son posibles muchas aplicaciones de la edición genómica. Ahora se puede apuntar a casi todo el genoma. Una de las implicaciones más emocionantes es que todo el genoma es ‘farmacológico’ de un Perspectiva de edición de ADN».
Luego, los investigadores planean comprender mejor el mecanismo de cómo funcionan estas proteínas, mientras exploran sus capacidades únicas para una variedad de aplicaciones diferentes. Mientras tanto, son optimistas de que las nuevas variantes de Cas9 serán un avance significativo para la ciencia de edición de genes.
«Hemos demostrado que estas nuevas enzimas permitirán a los investigadores generar modificaciones genéticas biológicas y clínicamente relevantes que antes eran inviables». dijo el autor principal Russell T. Walton, también del Centro de Medicina Genómica de MGH.
