La tecnología CRISPR-Cas9 reduce los desajustes, lo que mejora la seguridad

La edición de genes basada en CRISPR ha sido un tema siempre candente desde su introducción en 2012, y cada semana las empresas biofarmacéuticas Participar Los nuevos avances están utilizando la tecnología para tratar una gran variedad de enfermedades.

Sin embargo, no deja de tener sus inconvenientes; A veces, la herramienta de edición de genes que actúa como una tijera molecular en CRISPR, Cas9, comete errores que pueden crear nuevas mutaciones genéticas peligrosas mientras intenta corregir otro.

Debido a los usos potencialmente revolucionarios de la tecnología CRISPR, los investigadores de La Universidad de Texas en Austin Ha sido Acción para rediseñar un componente clave de Cas9 para evitar que cometa errores tan desastrosos. Publicado el miércoles en naturalezael equipo abonado Los resultados muestran que su reingeniería de Cas9 hace que sea 4000 veces menos probable que se dirija al tramo equivocado de ADN mientras mantiene su eficiencia.

Cas9 es una proteína natural que busca un ADN muy específico. Cuando encuentra el ADN que está buscando, lo corta y los procesos normales de reparación del ADN se hacen cargo, que es como trabaja para reparar ciertas mutaciones genéticas. A veces puede ocurrir un desajuste de Cas9, los encuentros de ADN aprox. Una coincidencia exacta con lo que se describió para encontrar, pero no del todo.

El equipo de investigadores ha desarrollado una técnica llamada identificación de arquitectura de orientación cinemática que utiliza microscopía crioelectrónica. Este método les permitió obtener imágenes de Cas9 cuando comenzó a funcionar, escindiendo el ADN. Los investigadores estaban interesados ​​en comprender el comportamiento de Cas9 en la ablación de desajustes de triple nucleótido contiguos en diferentes posiciones a lo largo de la hebra y por qué algunos desajustes evitan la discriminación precisa de Cas9.

Curiosamente, descubrieron una región donde Cas9 comienza a cometer errores.

Cuando Cas9 encuentra un desajuste en las posiciones 18-20 en una hebra de código genético, produce una estructura similar a un dedo para estabilizar el ADN «flexible», lo que le permite comenzar a extirpar el código genético incluso cuando se supone que no debe hacerlo. Normalmente, el ADN inestable indica a Cas9 que no está en la ubicación genética correcta y que necesita avanzar, pero el «dedo» empuja a Cas9 hacia adelante.

Esta es la primera vez que los investigadores observan el «dedo» adicional que permite que Cas9 cometa errores moleculares al editar. Usando esta nueva observación, el equipo rediseñó la proyección que genera Cas9 cuando encuentra desajustes para alejarse del ADN incorrecto, en lugar de apegarse a él. El resultado, llamado SuperFi-Cas9, es tan rápido como Cas9 de forma natural y es probable que apunte a la secuencia de ADN correcta, lo que lo hace mucho más seguro que su predecesor.

Aunque SuperFi-Cas9 puede hacer que el proceso genético sea un orden de magnitud más seguro, plantea la cuestión de qué tan seguro debería ser un proceso para una aplicación a gran escala. La edición de genes CRISPR ya se ha enfrentado a una serie de reacciones, incluidos los expertos Advertencia Que los efectos a largo plazo de la operación, particularmente en fetos, no han sido suficientemente estudiados para comprender sus implicaciones.

Los científicos y especialistas en ética de la discapacidad también tienen una puntuación alta Criticar Tecnología por su capacidad para perpetuar la eugenesia o eliminar a personas consideradas «biológicamente inferiores». Algunos científicos, incluidos los que ayudaron a desarrollar la tecnología CRISPR, han pedido la existencia de dotación Sobre la edición genética heredada.

La tecnología tiene un tremendo potencial para hacer cambios para las personas con condiciones sistémicas como enfermedad de célula falciformePero corresponde a los órganos y comités reguladores Establecer y hacer cumplir los límites para utilizar esta tecnología.