RESUCITAN PROTEÍNAS PARA COMBATIR ENFERMEDADES ACTUALES COMO EL ALBINISMO

Científicos de todo el mundo buscan microbios en los hielos de la Antártida, en las fosas más profundas de los océanos y en los entornos volcánicos más hostiles del planeta. Su objetivo es encontrar nuevas proteínas con las que mejorar las actuales técnicas de edición genética. Esto ayudaría a que se curen multitud de enfermedades corrigiendo el genoma de los pacientes con una facilidad pasmosa.

Los investigadores se han centrado en recrear enzimas Cas9, las moléculas que funcionan como tijeras capaces de cortar el ADN de cualquier ser vivo en un punto concreto y que son la base del sistema CRISPR de edición genética.

El CRISPR es el sistema inmune de muchas bacterias y arqueas. Les permite incrustar en su propio genoma secuencias genéticas de virus para conservar su retrato robot. Si el virus reaparece, CRISPR lo identifica y Cas9 lo mata cortando su genoma.

Expertos en edición genética de España usaron una técnica que reconstruye el genoma de organismos extintos. La técnica se conoce como reconstrucción de secuencias ancestrales. Usa potentes ordenadores para comparar los genomas completos de seres vivos actuales, cada uno compuesto por miles de millones de letras de ADN. Los investigadores han hecho un alucinante viaje en el tiempo para recuperar proteínas Cas presentes en microbios extintos. Las más antiguas que han logrado son de hace 2.600 millones de años.

La proteína más antigua de todas solo puede cortar cadenas de ADN simple, tal vez más sencillas y primitivas, el ADN humano está formado por cadena doble. Pero el resto de moléculas Cas, más recientes, sí pueden ya cortar el ADN humano con efectividad creciente y de hecho han sido capaces de corregir dos genes, TYR y OCA2, que provocan albinismo.

A principios de los años 90, el biólogo Francis Mojica dio nombre a CRISPR como parte de sus estudios de microbios que vivían en el hostil entorno de las salinas de Santa Pola (Alicante). El investigador también analizó otras secuencias llamadas PAM que son fundamentales, pues permiten al microbio distinguir entre el genoma de un virus y el suyo propio. Sin los PAM, una bacteria podría matarse a sí misma. Lo que muestra el estudio es que las Cas más antiguas cortaban sin necesidad de PAM.

Raúl Pérez-Jiménez, investigador del centro vasco de investigación cooperativa en nanociencia NanoGUNE, detalla que el hecho de que las proteínas primitivas fueran más generalistas puede ser una ventaja, pues les permite hacer cosas de las que no son capaces los CRISPR actuales, como cortar a la vez cadenas de ADN dobles y simples y también secuencias de ARN.

Miguel Ángel Moreno Pelayo, jefe de genética del Hospital Ramón y Cajal de Madrid, resalta que la reconstrucción de proteínas antiguas abre la posibilidad de diseñar nuevas formas de CRISPR sintéticas “que no existen en la naturaleza”. Entre otros proyectos, su equipo desarrolla este tipo de moléculas para intentar corregir defectos genéticos en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica.

Lluís Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología, en Madrid, quien resalta otra ventaja de las proteínas Cas primitivas. El potencial para la edición genética del sistema CRISPR se descubrió en bacterias de la especie S. pyogenes. Estos microbios pueden ocasionar infecciones, por lo que muchas personas tienen anticuerpos que pueden provocar reacciones inmunitarias contra el CRISPR extraído de ellos. Las Cas primitivas, en cambio, son muy diferentes de cualquier versión actual, por lo que no las detecta el sistema inmune, una gran ventaja para evitar rechazo en futuras aplicaciones médicas.

Miguel Ángel Moreno Mateos, experto en edición genética del Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, celebra el nuevo estudio. “Es particularmente fascinante la resurrección de proteínas Cas9 antiguas y el análisis de su actividad miles de millones de años después”, destaca. “Estas Cas9 resucitadas presentan nuevas posibilidades con un potencial considerable en biotecnología, aunque deben llevarse a cabo más estudios y análisis para que esto sea una realidad”.

Fuentes: El Periódico, El País