Desarrollan dos potentes herramientas para corregir el material genético de células humanas

En el estudio presentado en Nature el equipo de David Liu, investigador de la Universidad de Harvard, ha desarrollado un nuevo método capaz de cambiar una a una las letras con las que está escrito el código genético humano : A, C, G y T. Cada una representa a una molécula, llamadas adenina, citosina, guanina y timina, respectivamente, y todas ellas se caracterizan por su tendencia a colocarse en parejas: la A con la T, la C con la G y viceversa. El año pasado David Liu logró crear una maquinaria artificial basada en proteínas para sustituir a las parejas de G con C por parejas de T con A. Ahora, gracias a una nueva clase de editores de bases de adenina (ABEs, en inglés), ha logrado convertir las parejas A-T en parejas de G-C.

Esto es muy importante porque alrededor de la mitad de las 32.000 enfermedades genéticas relacionadas con mutaciones puntuales, es decir, con la presencia de una letra errónea y su correspondiente pareja, se podrían resolver con este cambio de pareja A-T a G-C.

La gran ventaja de estos editores (ABEs) es que pueden hacer cambios en el ADN de forma selectiva y sin producir otros cambios no deseados. Además su eficiencia es un 50 por ciento superior a la de otras técnicas. Gracias a sus capacidades, los ABEs permitirían investigar nuevas terapias o introducir cambios en el ADN de humanos para curar enfermedades , si alguna vez esto fuera ético y legal.

«Hemos desarrollado una nueva técnica de edición de bases (las letras del ADN), que puede corregir las mutaciones en células vivas de una forma programable , irreversible, eficiente y limpia», ha asegurado David Liu en un comunicado.

En el estudio presentado en Science , y realizado por el equipo de Feng Zhang, investigador en el Instituto Tecnológico de Massachusetts, los autores han presentado una modificación de la potente técnica de edición de ADN, CRISPR (de «Clustered Regularly Interespaced Short Palindromic Repeats»), y la han adaptado para modificar el ARN, una molécula genética que actúa como un intermediario en las células entre el ADN y las funciones que son necesarias para la vida. La nueva técnica, llamada REPAIR, permite arreglar las «averías» que causan enfermedades a un nivel distinto del nivel del ADN, lo que tiene mucha importancia en la investigación y en la búsqueda de nuevas terapias.

De forma muy general, las células leen las instrucciones contenidas en el ADN para producir ARN (esto se llama transcripción ). Este ARN actúa como un mensajero que las células utilizan para producir proteínas (esto se llama traducción ), que son moléculas que desempeñan innumerables funciones. Teniendo en cuenta esto, si se quiere corregir una enfermedad hereditaria, se puede tratar de corregir el ADN, pero también reparar el ARN o incluso las proteínas.

«La habilidad para corregir mutaciones que causan enfermedades es uno de los primeros objetivos de la edición de genomas», ha dicho Zhang. «Hasta ahora hemos podido hacerlo muy bien a la hora de inactivar genes, pero recuperar la función perdida de las proteínas es un reto mucho mayor. Esta nueva habilidad de editar el ARN trae potenciales oportunidades para recuperar esa función y tratar muchas enfermedades en casi cualquier célula».

Gracias a ambas técnicas, se podrían buscar tratamientos para enfermedades como la epilepsia focal, la distropia muscular de Duchenne o la enfermedad de Párkinson.

Sin embargo, el camino por lograrlo no ha hecho más que comenzar: « Crear una máquina que hace el cambio genético que necesitas para tratar una enfermedad es un importante paso adelante, pero solo es una parte de lo que se necesita para tratar a un paciente », ha explicado David Liu. «Aún tenemos que hacer llegar esa máquina hasta las células, comprobar su seguridad, analizar si tiene efectos beneficiosos en animales y después en humanos y comprobar si los beneficios compensan a los posibles efectos secundarios», ha añadido, para referirse a la necesidad de hacer ensayos clínicos. «Quedan muchas más cosas por hacer, pero tener esta máquina es un buen comienzo».

Las técnicas de edición genética, encabezadas por CRISPR, están sufriendo una rápida y explosiva evolución. Prometen abrir horizontes increíbles en la investigación de las enfermedades y, por el momento, ya se han aplicado para corregir defectos genéticos en embriones humanos y se están estudiando para tratar a pacientes con algunos tipos de cáncer. La técnica CRISPR es realidad gracias al trabajo de Emmanuele Charpentier, Jennifer Doudna y al español Francisco Martínez Mojica .