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Hallan una nueva forma de modificar el ADN

Avanza la edición genética: IS110 se presenta como alternativa a CRISPR

Durante los últimos años España ha coprotagonizado algunas de las noticias más punteras en el ámbito de la edición genética, pero un nuevo descubrimiento podría dejarnos fuera del juego. En 1993, el científico alicantino Francisco Mojica descubrió que unas arqueobacterias de las lagunas de Santa Pola tenían un sistema para guardar en su material genético secuencias de virus que las habían infectado, una especie de inmunidad adquirida.

Mojica ya sospechó por aquel entonces las posibilidades de esa herramienta a la que llamaron CRISPR y, un tiempo después, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier lograron usarla a voluntad para editar genéticamente bacterias. Feng Zhang daría el paso para aplicarlo a células eucariotas, como las nuestras y en 2020 Charpentier y Doudna recibirían el premio Nobel de Fisiología o Medicina. En este tiempo CRISPR ha aparecido en la cultura popular, desde series de Marvel hasta teorías conspiranoicas y, ahora, por primera vez, parece que una nueva técnica podría desplazar el foco mediático.

En realidad, por mucho que Francis Mojica tuviera que ver con el descubrimiento, sus aportaciones no estuvieron directamente relacionadas con la aplicación de esta técnica y, por lo tanto, los medios internacionales se han centrado muchísimo más en Doudna y Charpentier y, en segundo plano, en Zhang por las disputas legales que han tenido por la patente.

En cualquier caso, la investigación que se acaba de publicar en Nature se desarrolló en colaboración con los laboratorios de Silvana Konermann, investigadora principal del Instituto Arc y profesora asistente de Bioquímica en la Universidad de Stanford, y Hiroshi Nishimasu, profesor de Biología Estructural en la Universidad de Tokio. Y es pronto para saber si Konermann y Nishimasu se convertirán en los nuevos Doudna y Charpentier, pero sus investigaciones prometen tener aplicaciones que se escapan a CRISPR, por lo que puede que la sustituyan o, quizás, que solo la complementen para casos concretos.

Silvana Konermann y Hsu en laboratorio.
Silvana Konermann y Hsu en laboratorio.

El concepto que se encuentra en el centro de esta investigación se llama IS110, o secuencia de inserción 110. Y, para aclarar esto, podemos empezar especificando que IS110 es un transposón, o, dicho de otro modo: una secuencia de ADN que puede moverse de una posición en el ADN de una célula. Ahora, de manera más concreta, ya podemos decir que este elemento transponible se encuentra en bacterias como el Streptomyces. Y, efectivamente, el nombre no es tan atractivo como CRISPR, que logró crear marca con mucha facilidad mediante eses acrónimo de “Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas”. Sin embargo, proporciona algo nuevo. IS110 tiene lo que conocemos como biespecificidad.

“Este mecanismo resuelve algunos de los desafíos más fundamentales que enfrentan otros métodos de edición del genoma”

Esto significa que, IS110, cuando se separa del material genético que lo contiene, une sus extremos formando dos bucles. Uno de esos bucles, en función de la secuencia genética que lo componga, podrá unirse de forma tremendamente especifica a otra secuencia genética concreta y el segundo bucle podrá hacer lo mismo con otra secuencia. Podemos imaginar que cada bucle busca una frase concreta dentro de un libro, vinculando las páginas que las contienen, como si las uniéramos con un clip. Eso es la biespecificidad. Así pues, recombinación de puente, que así es como se ha llamado la técnica, permite cortar estas dos secuencias localizadas y unirlas entre sí.

“Este mecanismo resuelve algunos de los desafíos más fundamentales que enfrentan otros métodos de edición del genoma”, dijo el co-líder de la investigación, Durrant. “La capacidad de reorganizar de manera programable cualesquiera dos moléculas de ADN abre la puerta a avances en el diseño del genoma”.

Esto aumentaría la eficacia frente a técnicas como CRISPR que, aunque sigue siendo la mejor técnica disponible para muchísimos casos (y tardará en dejar de serlo), produce ediciones algo menos limpias, dando lugar a pequeños errores. En cualquier caso, antes de destronar al rey para poner uno nuevo en su lugar, conviene recordar que, aunque el equipo demostró que la eficiencia de esta técnica insertando una secuencia en otra fue superior al 60% en E. coli y que la especificidad fue del 94%, solo se ha probado en procariotas, células como las de las bacterias y, por lo tanto, muy alejadas de las nuestras.

No solo hace falta tiempo para comprobar la verdadera aplicabilidad de esta técnica, sino que hará falta incluso más para determinar cómo podemos usarla en humanos. Porque, efectivamente, si finalmente logramos aplicarla, abrirá todavía más posibilidades en el creciente mundo de las terapias génicas, ofreciendo tratamientos para enfermedades que, hasta ahora, nos parecían irremediables.

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