Unas "pinzas genéticas" para ayudar a CRISPR

Nuevas moléculas especializadas, los llamados asistentes editoriales de proteínas, están despejando el camino para que los editores de ADN como CRISPR, accedan a genes de interés previamente inaccesibles

Representación artística de CRISPR-Cas9 sobre ácidos nucleicos

Representación artística de CRISPR-Cas9 sobre ácidos nucleicos

Foto: iStock

Representación artistica de la Proteina CRISPR-Cas9 sobre ácidos nucléicos

Existe una analogía muy conocida que compara al sistema CRISPR-Cas9 con unas "tijeras moleculares" capaces de, en una célula, cortar, editar o corregir el ADN asociado a una enfermedad. Siguiendo con la analogía, científicos del Instituto Estadounidense de Física acaban de dar a conocer la que podría definirse como una "pinza molecular" que abriría el paso a dichas tijeras para que estas pudieran alcanzar genes previamente inaccesibles. Los resultados del estudio dirigido por Karmella Haynes, del departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Estatal de Arizona y la Universidad de Emory, se publican esta semana en la revista APL Bioengineering bajo el título "Site-directed targeting of transcriptional activation-associated proteins to repressed chromatin restores CRISPR activity" .

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Por regla general, el ADN en la célula no se encuentra como una doble hélice de libre acceso, si no que está fuertemente protegido por una envoltura protectora llamada cromatina,la cual controla qué genes son activados o silenciados por una célula en cada momento. Desafortunadamente, esta cubierta en muchas ocasiones impide que los científicos puedan acceder a aquellas partes concretas del ADN en las que están interesados para corregir las mutaciones susceptibles de causar algunas enfermedades. Sin embargo, este escollo podría pronto dejar de ser un problema gracias a unas nuevas moléculas personalizadas llamadas asistentes editoriales de proteínas.

El ADN en la célula no se encuentra como una doble hélice de libre acceso, si no que está fuertemente protegido por una envoltura protectora llamada cromatina

"Nuestra innovación consiste en disponer de otra proteína que, al servicio de CRISPR, actúe despejando el empaque de cromatina, para que CRISPR tenga un mayor acceso al ADN", explica Haynes, quien describe este bloqueo de la cromatina como "el elefante en la habitación del que nadie quería hablar en las discusiones sobre CRISPR".

Abrir estas áreas del código genético es fundamental para mejorar la eficiencia CRISPR y avanzar hacia 'ataques futuristas' a las enfermedades basados ​​en la genética. Para ello el equipo de Haynes está llevando a cabo varios experimentos para desorganizar la cromatina y poder acceder al ADN, entre los que cabe destacar un sistema donde se puede activar o desactivar a voluntad el gen que codifica la luciferasa, una encima luminiscente fácilmente detectable. Al examinar la cromatina en su estado organizado, el equipo encontró que varios asistentes editoriales -llamados AAPs- desorganizaron la cromatina permitiendo a CRISPR editar con éxito el gen de la luciferasa.

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"La idea es que si CRISPR necesita unirse a un gen pero no puede llegar lo suficientemente cerca de este como para editar la mutación, podríamos enviar nuestra proteína de apertura de cromatina a esa región específica para reorganizar la cromatina, de modo que el ADN sería más accesible para que CRISPR edite el gen", explica Haynes, quien está ansiosa por que otros usen su sistema para mejorar la eficiencia de CRISPR. "Además, estos AAPs se pueden adaptar para apuntar a diferentes genes, simplemente cambiando las regiones de unión al ADN", añade la investigadora.

"Sería interesante saber si un tipo de AAP es más efectivo para alterar la cromatina dependiendo del tipo de gen. O si la combinación de varias proteínas podría mejorar aún más la edición de CRISPR", comenta Haynes. "Sin embargo, quiero pensar que pronto habrá un catálogo completo de cofactores de CRISPR que se podrán utilizar para mejorar su actividad" , concluye.

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