CRISPR Processing en genome-engineering.org

Cápsula biotecnológica: editando genomas

La tecnología CRISPR ha sido exitosamente aplicada para generar mutaciones en múltiples regiones en un solo paso.

La manipulación genética típica es un proceso laborioso en el que deben desarrollarse estrategias diferentes para abordar cada caso. Si tomamos como ejemplo el caso de los ratones usados como organismos modelo, el proceso para generar mutantes en múltiples partes del genoma puede llegar a tomar años, lo cual es una limitación considerable en la investigación y desarrollo de nuevas terapias.

En general, en  cualquier organismo, para acelerar y volver costeables a proyectos de investigación cada vez más ambiciosos y con mayor potencial de generar información y tecnologías útiles, es deseable tener una técnica que permita hacer el mayor número de modificaciones en el menor tiempo posible. Esto ya es una realidad con las nuevas tecnologías para edición genómica.

Nucleasas de diseño

La primera de las tecnologías desarrolladas para la edición genómica dirigida consiste en las quimeras de la nucleasa FokI con dominios de dedos de zinc artificiales que reconocen a secuencias específicas de DNA . Posteriormente, se hizo popular el uso de las nucleasas quiméricas TALE o TALENs (transcription activator- like effector). Ambas tecnologías (dedos de zinc-FokI y TALENs) permiten hacer deleciones en sitios definidos por el usuario y, si se agrega una secuencia patrón, también pueden ser utilizadas para inducir recombinación homóloga entre el locus de interés y la secuencia que se busque insertar; sin embargo, las quimeras de dedos de zinc-FokI tienen la desventaja de que el proceso para generar proteínas específicas para cada secuencia sigue siendo laborioso y, por otro lado, el gran tamaño molecular de las TALENs restringe su empleo.

Pero el panorama ha cambiado por completo con la tecnología CRISPR.

A diferencia de las tecnologías anteriores en las que la secuencia de DNA blanco es reconocida por una proteína, en el método CRISPR, el DNA es reconocido por una molécula de RNA, la cual puede ser producida con mayor facilidad y a menor costo. El mecanismo es relativamente sencillo: el RNA guía está compuesto por una región que reconoce al DNA blanco y otra región denominada PAM; el RNA guía forma un complejo con la nucleasa Cas9, la cual induce cortes de doble hebra en el DNA blanco, produciendo una deleción o induciendo recombinación homóloga.

La tecnología CRISPR ha sido exitosamente aplicada para generar mutaciones en múltiples regiones en un solo paso, pues solamente es necesario introducir un RNA guía diferente para reconocer otra región dentro del genoma. Se reporta que, en un solo paso, se ha generado una línea de ratones mutantes en cinco loci. También se reporta el empleo de esta tecnología en monos, lo que es sugerente de que la técnica puede ser empleada también en humanos.

Actualmente, existen diferentes compañías que ofrecen servicios de diseño de sistemas CRISPR-Cas y, notablemente, también Editas Medicine, una compañía enfocada específicamente al desarrollo de terapias para enfermedades humanas basadas en esta tecnología. La tecnología ha sido licenciada por parte de la Universidad de Harvard a Horizon Discovery.

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