El método podría
corregir el 89% de las 75.000 variantes genéticas asociadas a enfermedades,
según sus autores.
El químico
estadounidense David Liu, de la Universidad de Harvard. En vídeo, charla TED en
la que explica cómo se pueden evitar las enfermedades genéticas. FOTO:
CASEY ATKINS | VÍDEO: TED
Al químico
californiano David Liu le prohibieron la entrada en el casino del
hotel MGM Grand, en Las Vegas, cuando tenía 29 años. Ganaba demasiado dinero
apostando en la mesa del blackjack, el juego de cartas en el que hay que sumar
una puntuación lo más cercana a 21, pero sin pasarse. Triunfaba utilizando
“matemáticas simples”, según aseguró por entonces en una entrevista con la revista de
su universidad, la de Harvard, en EE UU. Hoy, Liu es uno de los mejores
científicos del planeta. Y acaba de descubrir una nueva técnica para modificar
con una precisión sin precedentes la información genética de los seres vivos.
Las células humanas
tienen su manual de instrucciones escrito con cuatro letras (ATTGCTGAA…) en dos
metros de ADN plegados de manera asombrosa. Las herramientas de edición
genética, como la técnica CRISPR que ha revolucionado los laboratorios desde 2012,
son capaces de buscar una secuencia concreta de letras y cortarla de manera
específica con una especie de tijeras moleculares, insertando nueva información
como si fuera un procesador de textos. El problema es que, a menudo, la
operación falla y se generan mutaciones no deseadas. Como resultado, la mayor
parte de las 75.000 variantes genéticas humanas asociadas a enfermedades no se
pueden corregir actualmente en el laboratorio, según los cálculos del equipo de
Liu. Su método, afirman, puede reparar el 89%.
"Es una propuesta disruptiva que obligará a revisar las
posibilidades terapéuticas de la edición genética", opina el genetista
Lluís Montoliu
La técnica,
bautizada prime editing (“edición de calidad”), es “elegante y
fascinante”, en palabras del genetista Lluís Montoliu, del Centro Nacional de Biotecnología, en
Madrid. “Estamos ante una propuesta disruptiva, algo nuevo, que no existía y que
obligará a revisar las posibilidades terapéuticas derivadas de la edición
genética”, celebra. El equipo de Liu publica hoy en la revista Nature los resultados de 175 experimentos
en células humanas en el laboratorio, incluyendo la corrección de las causas
genéticas de trastornos como la anemia de células falciformes y la enfermedad
de Tay-Sachs.
En una célula, las
instrucciones contenidas en el ADN se traducen a otro lenguaje, el ARN, como
paso intermedio para dirigir la fabricación de proteínas, por ejemplo la
hemoglobina que transporta el oxígeno en la sangre o los anticuerpos que
defienden al organismo del ataque de virus y bacterias. En la técnica CRISPR habitual, los
científicos diseñan una molécula de ARN complementaria a la secuencia de ADN
que quieren editar y añaden una proteína Cas9, que actúa como unas tijeras.
Esta máquina molecular es capaz de encontrar el tramo de ADN deseado y
cortarlo, añadiendo si es preciso otro fragmento de ADN con nueva información
sintetizada por los científicos.
La estrategia de David
Liu es diferente. El californiano, según explica Montoliu, ha inventado “una
nueva proteína quimérica”, que utiliza una variante de las tijeras Cas9 capaz
de cortar una sola de las dos cadenas que forman la característica doble hélice
del ADN, evitando así mutaciones indeseadas.
Para dirigir su máquina
molecular a un lugar concreto del genoma, Liu utiliza una guía de ARN y “nada
menos que una transcriptasa reversa, una proteína que usan fundamentalmente los
virus para copiar su ARN en ADN, invirtiendo el flujo canónico de la
información genética, que parte del ADN y se copia a ARN, para acabar
convirtiéndose en una proteína”, detalla Montoliu. “La guía de ARN en este caso
se extiende y tiene un extremo nuevo, más largo, que es usado como molde por la
transcriptasa reversa para copiar nuevo ADN con la secuencia correcta, con la
mutación corregida”, añade el investigador. El prime editing escribe
nueva información genética directamente en el genoma.
“Se necesita mucha más
investigación en una amplia variedad de tipos celulares y organismos para
entender mejor el prime editing y perfeccionarlo”, reconoce el equipo
de Liu en su publicación en la revista Nature. Montoliu también es cauto,
a la espera de que otros laboratorios del mundo ensayen la nueva herramienta.
“Esa será la prueba del nueve que nos dirá si este procedimiento innovador para
editar genomas va a tener posibilidades y recorrido terapéutico o si se va a
quedar como una más de las decenas de propuestas con variantes alternativas de
CRISPR que conocemos cada semana”, zanja.
“Un avance fascinante”
El año pasado nacieron
en China los dos primeros bebés cuyo genoma fue modificado para
que fuesen inmunes al virus del sida. Este avance logrado por el polémico
científico He Jiankui fue recibido con alarma por la comunidad científica
porque la técnica de edición genética CRISPR aún no es perfecta y puede generar
mutaciones no deseadas en otras partes del genoma. El equipo de Liu ha
demostrado en líneas celulares de laboratorio que el prime editing genera
menos errores de edición en los lugares a los que va dirigido, aunque no ha
analizado si hay errores fuera de sitio, advierte Hilary Sheppard, bióloga
molecular de la Universidad de Auckland (Australia) en opiniones recogidas por
Science Media Centre. “Este es un avance fascinante que podría solucionar
algunos de los problemas actuales de la edición genética, aunque aún queda
tiempo hasta demostrar que puede corregir errores en el tipo de células
esperado y en contextos clínicos”, explica la investigadora.
El pais
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