Un nuevo tipo de CRISPR podría tratar infecciones virales y cáncer destruyendo el ADN de las células enfermas
MADRID, 11 May. (Agencias) –
Un nuevo tipo de CRISPR, que destruye las células en lugar de editarlas genéticamente, ha demostrado tener potencial para eliminar las células enfermas sin afectar a las células sanas, según expertos de la Universidad de Utah Health (Estados Unidos).
La tecnología de edición genética CRISPR ha revolucionado la ciencia y la medicina, y se muestra prometedora para corregir la causa fundamental de las enfermedades genéticas. Una de las proteínas CRISPR más conocidas, Cas9, actúa como unas tijeras moleculares para realizar modificaciones precisas en el ADN.
Ahora, una nueva tecnología está utilizando la proteína CRISPR Cas12a2, descubierta recientemente, que actúa como una trituradora de papel. Al activarse por su objetivo, desgarra el genoma, una acción letal que los investigadores pueden programar para destruir células infectadas por virus dañinos o células cancerosas.
«Desde que se practica la medicina, un desafío importante ha sido saber cómo eliminamos las células dañinas sin dañar las sanas», se plantea Jared Thompson, investigador de posgrado en bioquímica de la Universidad de Utah Health y uno de los coautores principales del artículo, que se publica en la revista ‘Nature’.
«Este es el objetivo de gran parte de la investigación biomédica actual, y Cas12a2 es una herramienta muy prometedora para explorarlo», añaden.
En la edición genética CRISPR más común, la proteína llamada Cas9 reconoce una secuencia de ADN específica y realiza un único corte preciso. Al igual que la CRISPR convencional, la Cas12a2 reconoce una secuencia genética muy específica, dentro de un producto genético intermedio llamado ARN, en lugar del ADN propiamente dicho. Como con la CRISPR convencional, los investigadores pueden programar fácilmente qué secuencia específica activa la Cas12a2. Pero una vez que la Cas12a2 reconoce su objetivo, comienza a cortar el ADN y no se detiene.
«Su objetivo no es corregir nada», afirma Yang Liu, doctor en bioquímica, profesor adjunto de la Universidad de Utah y uno de los coautores principales del artículo. «En cambio, su objetivo es destruir todo lo que ve».
Abrumadas por el daño en el ADN, las células afectadas se autodestruyen. Esto podría sonar más peligroso que terapéutico. Sin embargo, los investigadores pueden dirigir fácilmente la molécula a activar mediante secuencias de ARN específicas de células cancerosas o virus peligrosos.
Los investigadores dirigieron la enzima Cas12a2 contra una mutación cancerígena en un gen llamado KRAS. Esta mutación puede provocar un crecimiento excesivo de células cancerosas. Cas12a2 redujo el crecimiento de células de cáncer de pulmón humano con esta mutación en un 50% en un cultivo celular, con una eficacia similar a la de fármacos anticancerígenos ya establecidos, como el cisplatino. Pero a diferencia de los fármacos de quimioterapia, Cas12a2 no afectó en absoluto a las células con KRAS sano.
«La enzima con la que trabajamos es extremadamente específica», explica Liu. «No afecta a las células sanas. Así que, si pensamos en una terapia contra el cáncer, estaríamos tratando el cáncer sin efectos secundarios. Eso nos sorprendió muchísimo. No sabíamos que fuera posible».
La enzima Cas12a2 también fue capaz de eliminar eficazmente las células infectadas por el virus del papiloma humano (VPH, que puede causar verrugas genitales o cáncer de cuello uterino) cuando los investigadores la dirigieron contra un ARN viral. Colaboradores de Akribion ??Therapeutics descubrieron que Cas12a2 redujo el crecimiento de las células infectadas en un cultivo celular en más del 90% sin dañar las células sanas.
La inyección de Cas12a2 dirigida contra el VPH en tumores infectados por el virus en ratones también ralentizó el crecimiento tumoral, lo que demuestra que la estrategia puede funcionar en modelos animales de la enfermedad. Liu afirma que Cas12a2 también podría programarse fácilmente para atacar otras enfermedades virales, incluido el VIH.
Aún queda mucho camino por recorrer antes de que la Cas12a2 pueda utilizarse en terapias humanas. La gran mayoría de las pruebas de Cas12a2 realizadas hasta ahora se han llevado a cabo en células cultivadas en laboratorio; se necesita más investigación para evaluar su eficacia y seguridad en modelos animales antes de que los ensayos clínicos con pacientes sean una posibilidad.
«Si se intenta tratar un organismo, diferentes sistemas orgánicos podrían absorber Cas12a2», advierte Thompson, «y aún no sabemos cómo la mera presencia de la proteína, incluso si no se activa, afecta al organismo». Los investigadores añaden que, además de las preocupaciones sobre la seguridad, administrar suficiente Cas12a2 a las partes del cuerpo que la necesitan será un desafío fundamental.
Aun así, los investigadores se muestran optimistas. Además de tratar infecciones virales y cáncer, Liu también cree que el potencial citotóxico de la molécula podría aplicarse al tratamiento de enfermedades neurodegenerativas, eliminando las células cerebrales que producen toxinas. O bien, la molécula podría utilizarse para revertir otras enfermedades relacionadas con el envejecimiento, eliminando las células enfermas que consumen recursos sin aportar ninguna función.
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