Biotecnología

La nueva herramienta CRISPR podría erradicar las enfermedades virales con la destrucción de ADN de largo alcance.

Un equipo internacional de investigadores han presentado una nueva herramienta basada en CRISPR que actúa más como una trituradora, eliminando largos tramos de ADN en células humanas con objetivos programables.

El equipo describe cómo logró que un tipo diferente de sistema CRISPR-Cas llamado Tipo I CRISPR-Cas3 funcionara como una herramienta de edición de ADN de largo alcance en células humanas por primera vez.

La herramienta resultante proporciona una forma de apuntar y eliminar extensiones de ADN mucho más largas que las herramientas Cas9 actuales. Ese poder podría ponerse en práctica en la investigación genética para comprender los fundamentos de la enfermedad, y potencialmente en el tratamiento de enfermedades relacionadas con largos tramos de ADN.

Yan Zhang, Ph.D. el científico de la Universidad de Michigan que dirigió la investigación, explica que la nueva herramienta utiliza un tipo de sistema CRISPR diferente al de los que contienen Cas9 y son ampliamente utilizados. Ambos son tomados de las bacterias, donde normalmente funcionan para encontrar y eliminar el ADN invasor.

Un tipo diferente de CRISPR.

La nueva herramienta utiliza un CRISPR Tipo I, que es mucho más común en bacterias que la variedad Tipo II que incluye Cas9. Un CRISPR tipo I nunca se ha usado en ninguna célula eucariótica y emplea un complejo de riboproteína conocido como Cascade para buscar su objetivo y una enzima llamada Cas3 para destruir el ADN.

La investigación involucró una posibilidad muy remota de Zhang, quien estudió el CRISPR-Cas9 bacteriano y desarrolló herramientas para editar material genético en células humanas, y Ke, que estudió el CRISPR tipo I utilizando enfoques estructurales y bioquímicos.

Se propusieron tratar de administrar los componentes bacterianos de CRISPR como proteínas tanto en las células madre embrionarias humanas como en otro tipo de célula llamada HAP1. Con una guía CRISPR, el equipo logró eliminar partes del ADN dirigido que van desde unos cientos de pares de bases hasta 100 kilobases.

Una trituradora motorizada.

Zhang llama al sistema CRISPR-Cas3 una «trituradora de ADN con un motor» porque puede moverse a lo largo de un genoma de ADN a una cierta distancia, rompiendo el material genético a medida que avanza.

«Cas9 es una tijera molecular que va a donde lo quieres y se corta una vez», dice Zhang, profesor asistente de química biológica en la Escuela de Medicina de la UM. «Pero Cas3 va a donde lo quieres, viaja a lo largo del cromosoma y hace un espectro de eliminaciones de decenas de kilobases. Esto podría convertirlo en una poderosa herramienta de detección para determinar qué áreas grandes de ADN son las más importantes para una enfermedad en particular «.

Esto podría ser especialmente útil cuando los científicos están estudiando los tramos largos de ADN «sin codificación» que no contienen el código de una proteína en particular; La técnica de «trituradora» podría permitirles demoler una secuencia de largos estiramientos y ver qué sucede.

Referencia: Molecular Cell © Fuente: University of Michigan
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