Monografías de Alumnos: CRISP

Su aplicación en Mosquitos causantes de la Malaria

Palabras Clave: Malaria, Mosquito Transgénico, CRISPR-Cas9, Deriva Génica. 

Resumen: En el presente escrito se evalúan, dentro de un marco teórico, cómo se podrían modificar genéticamente los mosquitos portadores del agente causal de la malaria, un protozoario del género Plasmodium, utilizando el método de CRISPR-Cas9 sobre los insectos dentro del laboratorio, su posterior liberación en el medio ambiente, y su efectividad e impacto como posible vía para generar una deriva génica dentro de la población de mosquitos salvajes, considerando además los actuales métodos de control de la malaria, tanto los de origen genéticos como  los convencionales.

La malaria, también conocida como Paludismo, en el ser humano, es una enfermedad parasitaria causada por la infección de una o más de las especies del parásito protozoario intracelular Plasmodium ya sean Plasmodium falciparum, ovale, vivax y/o malariae (Heymann ,2011). Es una enfermedad mortal que es causada por dicho Plasmodium y transmitida por la picadura de mosquitos hembra del género Anopheles, los llamados vectores del paludismo.

Según la OMS: P. falciparum es el parásito causante del paludismo más prevalente en el continente africano. Es responsable de la mayoría de las muertes provocadas por el paludismo en todo el mundo. En cambio, P. vivax es el parásito causante del paludismo dominante en la mayoría de los países fuera del África subsahariana.

Se calcula que en 2016 hubo 216 millones de casos de paludismo en 91 países, las muertes fueron de 445 mil personas, lo que es una cifra demasiado alta ya que se trata de una enfermedad prevenible y tratable de manera relativamente fácil, sin embargo, muchas de las áreas afectadas son de recursos extremadamente precarios y bajo constante conflicto civil y militar, lo cual dificulta mucho no solo el alcance de ayuda exterior sino cualquier tipo de intervención interna.

La prevención de esta enfermedad se basa fuertemente en la lucha antivectorial para reducir la transmisión del paludismo. Según la organización mundial de la salud en 2018: “Para el control efectivo del vector, recomienda proteger a toda la población que se encuentra en riesgo de infectarse. Hay dos métodos de lucha contra los vectores que son eficaces en circunstancias muy diversas: los mosquiteros tratados con insecticidas y la fumigación de interiores con insecticidas de acción residual.”

Entre 2015-2017 se realizó la distribución de 624 millones MTI o mosquiteros tratados con insecticida, (principalmente de larga duración), un aumento sustancial con respecto a los 465 millones del 2012-2014. De todos estos, el 82% o 459 millones, fue entregado en la región de áfrica subsahariana. (OMS, 2018)

La malaria es endémica en más de 100 países, especialmente en América Central y del Sur, República Dominicana, Haití, África, Asia (India, Sureste asiático y Oriente Medio) y Pacífico Sur.

Palabras Clave: Malaria, Mosquito Transgénico, CRISPR-Cas9, Deriva Génica.

En el presente escrito se evalúan, dentro de un marco teórico, cómo se podrían modificar genéticamente los mosquitos portadores del agente causal de la malaria, un protozoario del género Plasmodium, utilizando el método de CRISPR-Cas9 sobre los insectos dentro del laboratorio, su posterior liberación en el medio ambiente, y su efectividad e impacto como posible vía para generar una deriva génica dentro de la población de mosquitos salvajes, considerando además los actuales métodos de control de la malaria, tanto los de origen genéticos como los convencionales.

 Figura 1. Distribución mundial de la malaria. Fuente: OMS, 2010

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En el 2017 los países endémicos de Malaria invirtieron 3,1 mil millones de dólares para el control y eliminación de la enfermedad, 2,2 mil millones se gastaron en la región de África seguida por 300 millones en el sudeste asiático, en las Américas 200 millones y el este  Mediterráneo y Pacífico Occidental 100 millones cada uno, a pesar de esta cantidad de inversión no se llega a alcanzar las metas de la ETM (Estrategia Técnica mundial contra la Malaria), esta tiene como objetivo una reducción del 40 por ciento de incidencia en casos de malaria a nivel mundial. Para alcanzar las metas de la ETM a 2030 se estima que la financiación anual para la malaria tendrá que aumentar en al menos 6,6 mil millones por año

hasta el 2020.

“El conocimiento del ciclo de vida de este parásito indica que el estadio más vulnerable del Plasmodium es el ooquiste encontrado en el intestino medio (de sólo cinco ooquistes por insecto), razón que lo convierte en el primer blanco de ataque empleando mosquitos

transgénicos que expresen moléculas efectoras antiespasmódicas”.(Noguez Moreno, et al 2017)

A lo largo de los años los avances en la ciencia y tecnología genética gracias a quienes la desempeñan, ya sean investigadores, científicos o genetistas nos ayudan a comprender y hasta poder solucionar mediante el uso de ingeniería genética problemas relacionados a la salud humana y animal.

Los métodos de biología molecular y de las ciencias genómicas generan conocimientos más precisos de la fusión y expresión genética, lo que es fundamental para el entendimiento de la fisiología molecular de insectos y en la generación de MTs (mosquitos transgénicos) para el control de insectos y las ETV (enfermedades transmitidas por vectores).(Noguez Moreno, et al., 2017)

Históricamente dentro de las estrategias utilizadas para el control de enfermedades vectoriales con respecto a la manipulación genética, nos podemos encontrar con una amplia variedad de enfoques y diferentes acercamientos a la problemática. Segun Noguez Moreno,  et al., 2017  estos pueden dividirse en un Control “Clásico” y el uso de Mosquitos Transgénicos o MTs; Así, el primero se enfoca en generar insectos estériles o bien con reproductibilidad reducida por medio de productos químicos o radiación sobre los huevos y luego que estos sean liberados al medio ambiente natural. Si bien este método fue el más utilizado después de la segunda guerra mundial por más de 4 décadas, debido al coste de mantenimiento del equipo, de la mano de obra y de la liberación de los insectos, prácticamente ha quedado en desuso.(Noguez Moreno et al., 2017)

Figura 2: Fuente: Noguez Moreno et al.,2017

El uso de MTs por otro lado cobra impulso con cada nuevo avance en el área de la genética; Pueden encontrarse así los Mosquitos Refractarios, es decir, que expresan una cualidad que los hace inmunes a la infección del agente en si, los Mosquitos Transmisores de Genes Letales de Uno o Dos Componentes, que básicamente consiste en introducir un gen que se comporta como letal (produce la muerte del portador) cuando se encuentra en heterocigosis, los Mosquitos con Fenotipo sin Vuelo, donde se les genera una modificación en su capacidad para volar y son eliminados naturalmente por depredadores o bien no pueden alimentarse ni volar, y por último, pero no menos importante la Deriva Génica o Genéticamente Dirigido (GD por Gene Drive en inglés), donde se fuerza la imposición de la presencia de un alelo sobre otro dentro de una población generando por ende la desaparición de este último.(Noguez Moreno, et al., 2017)

Naturalmente la deriva génica es una fuerza evolutiva que ocurre como un cambio en las frecuencias genéticas debido a un resultado de eventos aleatorios de una generación a la otra, puede ser muy efectiva y marcada en poblaciones pequeñas, además podría resultar en la fijación de un alelo, es decir, que este termine siendo el único presente en la población.

Figura 3. El concepto de genética dirigida (del inglés Gene Drive: GD) lo podemos ejemplificar en un caso hipotético de un transgen que bloquea la transmisión de la malaria (pero que no tiene valor selectivo en la población de insectos). Se podría impulsar el incremento en su frecuencia genética en la población, sustituyendo a los silvestres (sin color) a través de una construcción genética que incluya un gen que proporciona una ventaja selectiva (Gene Drive o GD) (en rojo). Genética dirigida es lo mismo que decir deriva génica.  Fuente: Noguez Moreno, et al., 2017

De manera artificial con el fin de modificar poblaciones; la deriva génica se puede usar  tanto como para que una nueva población de Mosquitos Refractarios reemplace a otra vieja o para la supresión gradual de una especie al generar deriva génica sexual. Los métodos más comunes son los Elementos Medea, (elementos alélicos “egoístas” que se imponen sobre su contraparte al generar la muerte de la cría que carece del elemento), el uso de las Bacterias del Género Wolbachia, (el cual se comporta también como elemento génico egoísta y de carácter simbiótico que puede transmitirse por vía materna) y la aplicación de CRISPR-Cas9, tanto sobre un gen como también sobre la frecuencia sexual dentro de una población.

Figura 4. Fuente: Noguez Moreno, et al., 2017.

La manipulación de la frecuencia de un gen con CRISPR-Cas9 consiste básicamente en introducir dentro de un gen esencial un segmento exógeno con la información que dotaría de inmunidad al individuo contra el agente, así cualquier intento de eliminar esta seccion por parte del sistema natural de reparación del ADN resultaría en la muerte del individuo en lugar de generar una especie de “resistencia”, y si a esto se le suman más segmentos exógenos el proceso de resistencia se vuelve indetectable poblacionalmente.

La manipulación de la frecuencia de un sexo usando CRISPR-Cas9 es una de las estrategias más nuevas, recién introducida en 2016, y consiste en que Cas9 ataque un gen alosómico que reside en uno de los cromosomas sexuales con una incidencia en el nacimiento de machos de casi un 90%, y debido a que estos no son hematofagos, cualquier transmisión de vía salivaria quedaria incapacitada,  además esto facilita la deriva génica ya que solo los machos la producen y no las hembras.

Figura 5.Genética dirigida (GD) utilizando el sistema CAS9-ARN guía. Las ventajas incrementan introduciendo varias unidades de ARN guía, lo que aumenta la frecuencia de corte y dificulta la evolución de alelos resistentes a GD a niveles indetectables. Al elegir sitios diana dentro de un gen esencial, debe ser modificados para hacer un alelo resistente e incluirlo en la construcción para unirlos a la construcción genética que lleva el sistema CAS9-ARN guía, y tanto al gen marcador, como al gen refractario (por ejemplo). Cualquier acontecimiento que elimine los sitios blanco del sistema CAS9-ARN, producirán letalidad en lugar de crear una unidad de alelo resistente, lo que aumenta aún más la robustez de la construcción genética GD y favoreciendo la sustitución poblacional de insectos. Fuente: Noguez Moreno, et al., 2017

La tecnología CRISPR/Cas9 es una herramienta molecular utilizada para “editar” o “corregir” el genoma de cualquier célula. Sería algo así como unas tijeras moleculares que son capaces de cortar cualquier molécula de ADN haciéndolo de una manera muy precisa y controlada. La capacidad de cortar el ADN es lo que permite modificar su secuencia, eliminando o insertando nuevo ADN, se basa en un sistema natural de defensa bacteriano contra los virus bacteriofagos. Estos virus infectan bacterias al inyectarle su material genético, luego este se aprovecha de la maquinaria interna para fabricar otras réplicas de sí mismo, generalmente mata a la bacteria en el proceso. Si la bacteria sobrevive puede utilizar fragmentos del ADN vírico para incluirlo dentro de su propio material genético y así contar con una “copia de seguridad” que permite identificar rápidamente una posterior invasión de ese mismo material. (Ann Ran, et al., 2013)

Figura 6. Ilustración de cómo ingresa originalmente el material genico viral dentro de la bacteria, y los pasos subsecuentes para registrarlo y utilizarlo como propio dentro del sistema defensivo CRISPR. Fuente:Gantz, 2015.

El ADN tomado del virus son segmentos de bases repetidas múltiples veces y a su vez estos fragmentos también se repiten dentro del propio ADN, no suelen ser muy largos y están condensados, por esto se llaman repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas o Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats o CRISPR en inglés. (Ann Ran et al, 2013)

“Cuando un virus entra dentro de la bacteria toma el control de la maquinaria celular y para eso interacciona con distintos componentes celulares. Las bacterias que tienen este sistema de defensa tienen un complejo formado por una proteína Cas unida al ARN producido a partir de las secuencias CRISPR. Entonces el material génico del virus puede interaccionar con este complejo, al ocurrir esto el material genético viral es inactivado y posteriormente degradado. Pero este sistema va más allá. Las proteínas Cas son capaces de coger una pequeña parte del ADN viral, modificarlo e integrarlo dentro del conjunto de secuencias CRISPR. De esa forma, si esa bacteria o su descendencia se encuentra con ese mismo virus, ahora inactivará de forma mucho más eficiente al material genético viral. Es, por lo tanto, un verdadero sistema inmune de bacterias”. (ver Figura 6) (Moran, 2015)

Esto puede aplicarse al ADN de eucariotas, con un CRISPR-Cas9 sintético y en un laboratorio, conociendo la secuencia que se desea cambiar, se puede generar un ARN complementario a dicha secuencia y agregarla al CRISPR-Cas9, el cual termina cortando esta sección. Luego pueden ocurrir dos posibles resultados derivados de las dos grandes vías existentes para la reparación del ADN, y estos son la vía de unión de extremos no homólogos, cuya sigla en inglés es NHEJ, que presenta tendencia a errores y la vía de reparación dirigida por homología cuya sigla en inglés es HDR y es la que presenta una mayor fidelidad, así que puede optarse por una u otra dependiendo del resultado que se busque con respecto a la modificación de ese gen.

Figura 7. La edición de genomas a través de ARN guía-CAS9. La nucleasa Cas9 y la guía de ARN, debe ser primero introducida en la célula diana. Esto se logra mediante introducción por ingeniería genética. El ARN guía dirige a Cas9 para unir secuencias de ADN diana. En el blanco se forma una burbuja que debe estar flanqueada por un adecuado motivo adyacente (PAM;Motivo adyacente de protoespaciador), con secuencia NGG, que refiere a que N es cualquier nucleobase seguida de dos nucleobases de Guanina. Sí el ARN guía es idéntica con solo unos desajustes en el extremo 5 ́del espacio de hibridación, Cas9 cortará las dos cadenas del ADN generando extremos romos. Si se suministra con una plantilla de reparación que contiene los cambios deseados y homología a las secuencias a ambos lados de la ruptura, la célula puede utilizar la recombinación homóloga para reparar la ruptura mediante la incorporación de la plantilla de la reparación en el cromosoma. De lo contrario, la ruptura será reparada uniendo los extremos, lo que resulta en la pérdida de algunos nucleótidos y la interrupción del gen. Fuente: Noguez Moreno, et al.,2017

 

La activación de la vía NHEJ ocurre cuando no hay presencia de un molde reparador, así las DSB (Double Strand DNA Break) son unidas dejando “cicatrices” en forma de deleciones o adiciones, es decir, mutaciones. De esta manera se usa la vía NHEJ para producir “knockout” génico sobre secciones indeseables del ADN, al exponer codones de stop de manera prematura.

La activación de la vía HDR, si bien es mucho más precisa, ocurre a frecuencias mucho más variables que NHEJ, y suele activarse naturalmente en células que se están dividiendo, además su eficiencia puede variar dependiendo del tipo de célula y su estado de división, así como del lugar y amplitud del segmento modificado de ADN. La vía HDR produce modificaciones muy puntuales y definidas sobre un locus frente a un molde reparador introducido exógenamente, el cual puede ser la clásica doble hebra de ADN complementario y antiparalelo o una sola hebra de ADN, este último método puede ser útil para introducir mutaciones de segmentos extremadamente pequeños (tan chicos como un solo nucleótido) dentro del genoma, de manera simple y rápida.(Ann Ran, et al., 2013)

Quizás la propiedad más importante es que CRISPR-Cas9 puede no solo cortar, sino que (por medio de modificaciones artificiales dentro del laboratorio) introducir una nueva secuencia de ADN y por lo tanto, nuevos genes dentro de la cadena, permitiendo un gran abanico de alteraciones sobre prácticamente cualquier organismo. En este caso se planteará el uso teórico de CRISPR-Cas9 tipo 2, el cual utiliza crARN (CRISPR ARN asociado), que actúa como guía codificante para ARN, y otro segmento de crARN de trans-activación o trancrARN, el cual facilita el proceso. Cada uno de estos crARN está compuesto de una secuencia de 20 nucleótidos guia.(Ann Ran, et al, 2013).

Un estudio realizado por Gantz, et al., en 2015 estudia o analiza  la modificación de Anopheles stephensi por medio de CRISPR-Cas9 y la producción de MTs, al alterar genéticamente uno de los cromosomas de los machos, luego copiaron el segmento de 17.000 pares de bases al cromosoma homólogo utilizando la vía de reparación HDR de una manera exacta y en un sitio específico del ADN, de esta manera y junto a la deriva génica producida en la naturaleza, se logró una incidencia del 99,5% aproximadamente de la frecuencia del gen sobre la descendencia de la cruza entre los machos transgénicos y las hembras salvajes. En contraste con esto, se encontró que la modificación sólo en las hembras no conlleva al mismo éxito, debido a que los cromosomas no son reparados por la vía HDR, más exacta, sino por NHEJ; Así es como se producen muchas mutaciones en el proceso y por lo tanto, se termina dando una herencia de tipo pseudo mendeliana de los genes modificados, y no tiene el mismo éxito, de esta manera se estima que se podría lograr la erradicación de la enfermedad en unas 10 generaciones de mosquitos, es decir, en un periodo de aproximadamente 1 año. Este modelo que es completamente teórico está basado en el uso exclusivo de mosquitos machos transgénicos liberados al medio ambiente ya que ellos son quienes tienen la posibilidad de generar una deriva génica, aunque hay un cierto aporte por parte de la descendencia de las subsecuentes hembras modificadas hijas de los machos liberados.

Conclusiones y Comentarios Finales:

CRISPR-Cas9 es una poderosísima herramienta para poder moldear al mundo y los animales que lo habitan, pero tiene como limitación que es demasiado nueva y no ha sido testeada en el campo lo suficiente, de esta manera no termina habiendo una respuesta definitiva de si será o no la salvación a todas las ETV y otras enfermedades relacionadas, aun así el futuro necesitará cada vez más nuevas y mejores estrategias para combatirlas, y más si se considera que el presupuesto de la OMS con la ETM debe duplicarse de 3 mil millones actuales a 6 mil millones en menos de un año si se quiere seguir con el plan estimado, es decir, reducir el paludismo en un 40% para el 2030.  Tal vez la deriva génica dada por los mosquitos transgénicos no sea la respuesta, pero todavía es demasiado pronto para decirlo, ya que si bien es fácil quitar una proteína o lípido que es aprovechado por un virus o un parásito, esto es biología, pero nada cumple solo una función ni es simplemente tan fácil, debido a que esa proteína podría cumplir muchas otras funciones importantes en otro lado, así que habrá que considerar los pros y contras, ¿cuáles podrían ser las futuras repercusiones ambientales?, ¿es factible económicamente hablando?, y tal vez más importante, ¿cuánto pesan estos argumentos frente al medio millón de personas que mueren al año?.

Bibliografía

Acceso. (2019). Retrieved from https://www.who.int/es

Ann Ran, F., & Scott, D. (2013). Genome engineering using the CRISPR-Cas9 system [Ebook].

Gantz, V. (2015). Highly efficient Cas9-mediated gene drive for population modification of the malaria vector mosquito Anopheles stephensi [Ebook]. California.

Heymann, D. (2013). El control de las enfermedades transmisibles [Ebook] (19th ed., pp. 485-508). Washington DC.

Moran, A. (2015). ¿Qué es la tecnología CRISPR/Cas9 y cómo nos cambiará la vida? [Ebook].

Noguez Moreno, R. (2017). Nuevas estrategias de control vectorial:mosquitos transgénicos[Ebook]. México.

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Editar, cortar y pegar el genoma. Técnica CRISPR

Hola a todos. En esta ocasión quería dejarles una nota muy interesante sobre el tema del sitio Nexciencia de la facultad de Ciencia Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires.

Les dejo a su vez un video que puede ayudar a comprender la técnica:

Tecnica de CRISPR. Imagen de http://www.genome-engineering.org
Tecnica de CRISPR. Imagen de http://www.genome-engineering.org

Nueva técnica de manipulación genética

CRISPR: el editor de genes

TAPA — POR ANA BELLUSCIO EL 07/09/2016 A LAS 12:46

La llaman la técnica de biología molecular más innovadora del siglo XXI. Permite editar, cortar, pegar y cambiar genes de una manera fácil y sin necesidad de equipamientos caros de laboratorio. ¿Qué es CRISPR/Cas9 y por qué despierta amores y odios?

Está en boca de todos y ha llenado varias páginas en las revistas científicas más prestigiosas. Muchos ya la consideran el desarrollo más importante de los últimos años y comparan su impacto al que tuvo la PCR (reacción en cadena de la polimerasa), que sirve para aumentar el número de copias de porciones de ADN. Desarrollada hace poco más de cuatro años, hoy enciende debates en todo el mundo. Pero ¿qué es exactamente la tecnología CRISPR/Cas9?

A grandes rasgos, es una técnica que permite editar genes. Así de sencillo, así de complejo. Ahora se pueden cortar, pegar, empalmar y eliminar secuencias de ADN de una célula e incluso crear genes a medida. Permite introducir mutaciones puntuales, generar organismos modelos para estudiar enfermedades y, a futuro, muchos especulan que podría servir para tratar patologías con base genética.

Pero, por otro lado, nuevas preguntas empiezan a surgir en torno a su alcance y potenciales efectos. ¿Quién regula qué organismos y cómo se pueden modificar?

En el inicio

Todo comenzó con una pregunta: ¿cómo hacen las bacterias para defenderse de las infecciones virales? Diferentes trabajos habían notado que, una vez que una bacteria es atacada por un virus, genera una especie de ‘inmunidad’ que le permite resistir su ataque durante una nueva infección.

La clave reside en el sistema CRISPR. Cuando el patógeno ingresa a la bacteria, se activa una maquinaria que corta secuencias del genoma del invasor y las integra en los sitios CRISPR (por el acrónimo en inglés de Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas) del propio genoma bacteriano. Estas secuencias son luego transcriptas a pequeños ARN, que a su vez se unen a endonucleasas bacterianas (Cas9 es una de ellas) para ‘cortar’ el genoma de los patógenos invasores justamente en donde se encuentran esas mismas secuencias, y así desactivarlos.

Tras descubrir este sistema, los investigadores usaron esos mismos principios para poder replicar el mecanismo en cualquier otra célula y ahora se pueden editar pequeñas porciones de cualquier genoma a voluntad.

El microbiólogo rosarino Luciano Marraffini es profesor en el Laboratorio de Bacteriología de la Universidad Rockefeller, Estados Unidos. Y, a la sazón, su trabajo contribuyó al descubrimiento del sistema.

“Es una técnica que funciona muy bien y es muy efectiva”, cuenta. “En laboratorios el uso más inmediato es para hacer genética en organismos que antes no se podían modificar. Por ejemplo hace poco conocí a una persona que trabaja con mariposas y estudia sus ojos, algo bastante fuera de lo común para organismos modelo. Ellos inyectan Cas9 muy fácilmente en los huevos y pueden hacer un mutante del gen que quieran”, agrega.

¿Por qué tiene tanto impacto esta técnica? ¿Qué ventajas tiene en relación a otras herramientas para la edición de genes? Marcelo Rubinstein es investigador Superior del CONICET y profesor en Exactas-UBA. En su laboratorio del Instituto de Investigación en Ingeniería Genética y Biología Experimental (INGEBI) se especializan en el diseño de animales modificados genéticamente para diferentes investigaciones y, desde hace dos años, trabajan con CRISPR/Cas9.

Para Rubinstein, los beneficios de esta técnica pasan por dos puntos. “Por un lado, permite hacer edición de genomas en cualquier organismo: bacterias, eucariotas unicelulares, plantas y animales vertebrados e invertebrados: es un sistema universal. Y la otra gran ventaja es que es una técnica relativamente sencilla de usar, que tiene una gran capacidad de atravesar fronteras y de incorporarse rápidamente a muchos laboratorios e institutos. No es necesario tener aparatos sofisticados o técnicos especialistas que las manejen, cualquier persona la puede usar”, dice.

Marraffini agrega que la están usando estudiantes de licenciatura durante sus pasantías en laboratorios porque “es muy fácil y muy eficiente” y en el laboratorio de Rubinstein, a dos años de la adopción de esta técnica, ya hay cuatro tesis de doctorado que se basan en su uso.

Impacto y alcance

Quizás una de las principales implicancias de la edición de genes con esta técnica es la posibilidad de usarla en terapia génica para tratar ciertas enfermedades.

La terapia génica, que se viene estudiando hace más de 30 años, se refiere a la introducción de genes específicos dentro de las células de pacientes para tratar determinadas condiciones o patologías o la reparación de mutaciones. Sin embargo, esto se encuentra con dos obstáculos. El primero es metodológico, el segundo tiene que ver con su aplicación.

Con respecto al primero, Marraffini comenta que “CRISPR/Cas9 funciona muy bien in vitro pero llevarlo a terapia génica es más complejo”. Y esto tiene que ver en gran parte con cómo hacer que la secuencia modificada llegue a su objetivo (el gen ‘blanco’) en un organismo ya desarrollado, es decir que llegue no solo al núcleo de la célula, sino que además sea introducido en el lugar del gen defectuoso. “El problema del delivery es el mismo problema desde que se empezó a pensar cómo hacer terapia génica”, cuenta Marraffini. En la actualidad se está trabajando con diferentes técnicas, pero aun falta un largo camino por recorrer.

El segundo obstáculo tiene que ver con su aplicación. Actualmente hay muchos debates acerca del alcance de esta técnica, su uso o no para el tratamiento de patologías e incluso un incipiente debate acerca de su propiedad: ¿son patentables los resultados de las modificaciones génicas? “Obviamente hay cuestiones éticas muy complejas y serias”, cuenta Marraffini, quien aclara que no es especialista en bioética, que no es su campo de estudio “y en realidad esas son viejas discusiones que ahora parecen más cercanas, porque lo que antes era ciencia ficción ahora parece más al alcance de la mano”.

Panorama

A nivel metodológico, tanto Marraffini como Rubistein coinciden en que una de las limitaciones es cuánto se conoce del genoma, su regulación y funciones de los organismos con los que se va a trabajar. Y, la segunda, la posibilidad de tener off-targets, o blancos no deseados.

En primera instancia, “el conocimiento que se tiene (sobre el genoma humano) no creo que sea suficiente para hacer lo que uno quiera. Uno sabe cómo introducir una mutación para generar ciertos cambios, pero no estoy seguro de que uno pueda hacer mucho más que eso”, cuenta Marraffini, y agrega: “En potencia se podría hacer cualquier cosa, pero en la realidad los conocimientos para hacer muchas de las cosas que leímos en la ciencia ficción todavía no están y no van a estar por mucho tiempo”.

La segunda limitación tiene que ver con la técnica. “Cada vez que uno trata de hacer una mutación en un sitio específico existe la posibilidad de que se mute a la vez algún otro gen” que tenga una secuencia similar, agrega Marraffini.

Para Rubinstein, “la única forma de evitarlo es tener completamente secuenciado el genoma de la especie para poder comprobar que la región a modificar sea única” y que no haya otras regiones con secuencias iguales.

El valor de la ciencia básica

El debate continúa, y CRISPR/Cas9 está en el centro. Mucho queda por hacer y las posibilidades que se abren son muy amplias. Sin embargo para Marraffini, quien hizo su carrera de grado en la Universidad Nacional de Rosario, es importante destacar el valor de la ciencia básica en este tipo de investigaciones.

Fuente Recent Advances in Genome Editing Using CRISPR/Cas9
Yuduan Ding 2016
Fuente Recent Advances in Genome Editing Using CRISPR/Cas9
Yuduan Ding 2016

Les copio y pego la nota aquí mismo: (Fuente🙂

Técnica de CrispCas9 para editar el genoma

Fuente: Crips Casp9 de synbiomx.org
Fuente: Crips Casp9 de synbiomx.org

La técnica de Crisp Cas9 descubierta solo hace un par de años ha revolucionado la ingeniería genética y la posibilidad de crear animales transgénicos, así como crear mutaciones en animales de laboratorio que sean modelos para estudio de enfermedades hereditarias, tanto las producidas por mutaciones simples, como las que se originan por varias mutaciones en disitnos genes, en diferentes cromosomas o sitios del genoma. Por ende podría ser utilizada para terapia génica en humanos que padecen enfermedades hereditarias.

Sin más introducción les quiero dejar un video que he traducido al castellano (español) sobre la técnica. Espero les guste.

Saludos

Gaby