El editor de genes más nuevo mejora radicalmente CRISPR

Ilustración conceptual de dos latas, una Crispr regular, una Prime Sra. tecnología

A pesar de su fama bien ganada, la herramienta de edición de genes CRISPR es, en realidad, bastante dura con el genoma. Es un par de tijeras de ADN que cortan la doble hélice, y lo que se llama edición es en realidad el intento apresurado de una célula de volver a unir las cosas. Eso introduce errores: los críticos incluso han llamado a estos cambios impredecibles una forma de vandalismo del genoma.

Por lo tanto, los investigadores están buscando formas de hacer que CRISPR esté a la altura de su reputación como una función real de búsqueda y reemplazo de genes. En palabras de David Liu, biólogo de la Universidad de Harvard, la máxima aspiración de los ingenieros del genoma es la capacidad de realizar prácticamente cualquier cambio específico en el genoma de cualquier célula u organismo vivo.

Hoy, en la última, y ​​posiblemente la más importante, de las mejoras recientes a la tecnología CRISPR, Liu presenta la edición principal, un dispositivo molecular que, según él, puede reescribir cualquier tipo de error genético sin cortar realmente la hebra de ADN, como lo hace CRISPR.

La nueva tecnología utiliza una proteína diseñada que, según un informe por Liu y otros 10 hoy en la revista Nature, puede transformar cualquier letra de ADN en cualquier otra, así como agregar o eliminar tramos más largos. De hecho, Liu afirma que es capaz de reparar casi cualquiera de las 75 000 mutaciones conocidas que causan enfermedades hereditarias en humanos.

CRISPR 1.0 se aprovecha con mayor frecuencia para deshabilitar genes, lo que lo hace útil para la investigación y posiblemente para tratar un subconjunto de enfermedades en las que lo que se necesita es un botón de eliminación de ADN. También es posible realizar reemplazos de genes más extensos con esta herramienta, pero no son fáciles de controlar.

La nueva tecnología, que ofrece un menú más amplio de ediciones con más delicadeza, ya vale sumas de dinero incalculables. Incluso antes de que se publicara el artículo, un sindicato de capitalistas de riesgo, incluido Newpath, el brazo de riesgo de Google, y F-Prime, había formado una empresa, Prime Medicine, y compró los derechos del Instituto Broad, donde Liu tiene un laboratorio.

La compañía es muy nueva, aún no tiene ubicación ni empleados, por lo que tendremos que esperar para saber si será la última en intentar desarrollar medicamentos CRISPR o si hará algo más. Robert Nelsen, socio de Arch Venture Partners, un fondo que también participó en el acuerdo, envió un correo electrónico para decir que no podía ofrecer más detalles. Increíble tiempo en el mundo científico, escribió. No estamos diciendo nada en este momento.

¿Cómo funciona la edición principal?

Es un tipo de CRISPR porque emplea la misma proteína bacteriana milagrosa, Cas9, que puede concentrarse en una ubicación predeterminada en el genoma de una planta o animal, encontrando su camino entre miles de millones de letras. Pero a diferencia del clásico CRISPR, la edición principal no rompe la hélice del ADN.

Liu y su grupo mantuvieron la parte de Cas9 que sirve como mecanismo de búsqueda, pero eliminaron la parte de las tijeras, un componente llamado nucleasa. En su lugar, empalmaron otra enzima, la transcriptasa inversa, muy conocida en los libros de texto de biología porque es la que se mueve a lo largo de los cromosomas cuando las células se dividen, produciendo una nueva copia.

Un editor de documentos es realmente la imagen adecuada si desea visualizar cómo funciona la nueva molécula diseñada por Liu. Primero, los investigadores agregan un poco de texto genético que quieren poner en un genoma (piense en eso como el comando de copia). Cas9 luego actúa como el cursor, encontrando la posición correcta en el ADN. Por último, la transcriptasa inversa actúa como un comando de pegado, copiando el texto genético preparado por los científicos.

El equipo de Liu, incluido el postdoctorado Andrew Anzalone, probó la edición principal en celdas en su laboratorio. Dicen que arreglaron el error que causa la enfermedad de células falciformes (una letra incorrecta), el que conduce a la enfermedad de Tay-Sachs (cuatro letras adicionales) y una mutación que es una causa común de fibrosis quística (tres letras faltantes).

El CRISPR original también se puede hacer para hacer algunos de estos trucos, pero con pocas probabilidades de obtener resultados precisos, razón por la cual durante los últimos años el laboratorio de Liu ha estado tratando de ampliar las capacidades de la tecnología. Una invención anterior, la edición básica, les permitió transmutar ciertas letras de ADN individuales en otras. Sin embargo, no todo tipo de cambio era posible. La edición principal, dicen, posiblemente podría reparar la mayoría de los errores de ADN heredados que se encuentran en la especie humana y que causan enfermedades genéticas.

Las grandes sumas involucradas en la lucha por comercializar superherramientas de edición son evidentes en los planes de salida a bolsa de Beam Therapeutics, una compañía separada que Liu fundó para trabajar en la edición básica, que también ha ayudado a avanzar en la edición principal. Se espera que la participación financiera del investigador de Harvard en esa nueva empresa de edición de genes, que tiene como objetivo tratar enfermedades de la sangre como la anemia falciforme, tenga un valor de más de $ 50 millones cuando Beam se haga público.

La promesa de resolver potencialmente todo el espectro de dolencias humanas heredadas es enorme, pero en la práctica aún está lejos. Las herramientas de edición no son como la aspirina, una pequeña molécula que se desliza fácilmente en las células. El editor principal es, en términos moleculares, gigantesco, por lo que introducirlo en las células de las personas requerirá algo así como una terapia génica.

La investigación fue pagada por el gobierno y los filántropos y se llevó a cabo en Harvard y el Broad Institute sin fines de lucro. El sistema estará disponible por unos pocos dólares a través de una cámara de compensación, Addgene, para cualquiera que quiera usarlo para la ciencia básica.

Dado que CRISPR 1.0, la edición básica y la edición principal tienen ventajas y desventajas, Liu espera que todas sigan en uso. Con la edición principal, no todas las celdas aceptan el cambio deseado, lo que significa que aún no es tan eficiente como les gustaría a los investigadores.

Este es el comienzo y no el final, dijo Liu a los periodistas en una conferencia telefónica organizada por Nature. Si CRISPR es como una tijera, los editores de base son como un lápiz. Entonces puede pensar en los principales editores como un procesador de textos, capaz de buscar y reemplazar con precisión... Todos tendrán roles.

A medida que la edición del genoma se vuelve más potente, es probable que se agudicen las controversias en torno a ciertos usos potenciales, por ejemplo, para hacer bebés diseñados, pesticidas genéticos o incluso armas bioterroristas.

Liu no respondió a las preguntas sobre si la nueva y poderosa herramienta tiene alguna desventaja o cómo los incentivos financieros están dando forma a la elección de crear y compartir ampliamente estos medios para cambiar la molécula en la que se basa toda la vida.

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