EDICIÓN MÚLTIPLE DEL GENOMA

La edición del ADN basada en la técnica CRISPR ha causado una gran revolución en el estudio del genoma humano al poder eliminar cualquier gen humano de una forma muy precisa para poder así, obtener información sobre su función.

Sin embargo, había una gran cantidad de desafíos relacionados con esta técnica que aún no habían sido capaces de darle una solución, como por ejemplo la capacidad de eliminar simultáneamente múltiples genes o fragmentos de genes en la misma célula.

 Este tipo de cirugía del genoma es clave para que los científicos entiendan cómo las diferentes partes del genoma trabajan al unísono en el contexto de la fisiología normal y la enfermedad.

Hoy en día se ha desarrollado una herramienta de este tipo gracias a los equipos de Jason Moffat y Benjamin Blencowe, ambos profesores de genética molecular en el centro Donnelly de Investigación  Celular y Biomolecular. Esta herramienta fue apodada como CHyMErA encargada de llevar a cabo las aplicaciones de edición y selección, el método se puede aplicar a cualquier tipo de célula de mamífero para apuntar sistemáticamente al ADN en múltiples posiciones al mismo tiempo, como se describe en un estudio publicado en la revista Nature Biotechnology.

CRISPR, conocido como tijeras del genoma, funciona enviando una enzima de corte de ADN a los sitios deseados en el genoma a través de moléculas de ARN guía, diseñadas específicamente para adherirse al sitio justo. La enzima de corte de ADN  más utilizada es Cas9.

Utilizando Cas9 como punto de partida, los científicos han identificado otras enzimas Cas con propiedades distintas que buscan mejorar y ampliar las aplicaciones de esta revolucionaria tecnología. A diferencia de la tecnología CRISPR-Cas9, CHyMErA combina dos enzimas de corte de ADN diferentes, Cas9, y Cas12. para unas aplicaciones más versátiles. La enzima Cas12a es utilizada para generar múltiples moléculas de ARN guía en la misma célula, que es clave para alcanzar una edición simultánea de ADN.

El investigador Thomas Gonatopoulos-Pournatzis, enfocó su estudio varios años en desarrollar la edición combinatoria de genes probando las enzimas Cas9 y Cas12 por su cuenta. Luego combinó ambas enzimas para dar lugar al sistema CHyMErA.

El siguiente paso para continuar con el desarrollo de este sistema fue aprovechar CHyMErA en pantallas a gran escala para analizar el comportamiento de estos genes juntos, así como las funciones de las partes individuales de los genes. En una aplicación de "CHyMErA", los investigadores apuntaron a genes con un código de ADN similar. Estos genes fueron generados por la duplicación de un gen ancestral, se asumió que tenían funciones similares. Con "CHyMErA" podemos ver si la función es importante para que la célula sobreviva.

Otra característica de este sistema es que tanto Cas9 como Cas12a pueden desplegarse en sitios genómicos cercanos para eliminar fragmentos de genes como los exones. Esto permitió al equipo eliminar individualmente miles de exones que se han relacionado con el cáncer y la función cerebral pero que no eran susceptible de atacar solo con Cas9.

Fuentes: Infosalus, Phys.org