La Edición De Genes Crispr Podría Estar Haciendo Más Daño De Lo Que Los Científicos Pensaron

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En el 15 por ciento de los casos, el adn celular estaba tan revuelto que las células perdían su función.

Al igual que un ninja molecular, la herramienta de edición del genoma CRISPR-Cas9 corta segmentos a través de segmentos ultra específicos de ADN para cortar fragmentos no deseados de código genético. Es un método preciso y prometedor de edición genética que se usa ampliamente en la investigación científica. Y los científicos esperan que algún día se pueda usar para eliminar selectivamente los genes que causan problemas médicos como el VIH, la enfermedad de células falciformes y el cáncer.

Desafortunadamente, un nuevo estudio publicado hoy (16 de julio) en la revista Nature Biotechnology sugiere que este día puede ser más lejano de lo esperado, y que el manejo de la espada celular de CRISPR puede resultar en mucho más daño colateral de lo que se pensaba anteriormente.

Mientras utilizaban CRISPR para editar el ADN en células derivadas tanto de ratones como de seres humanos, los autores del estudio encontraron que grandes trozos de ADN se eliminaban involuntariamente, se reorganizaban y mutaban de forma tan severa que las células perdían su función en aproximadamente el 15 por ciento de los casos.

El estudio proporciona el recuento más sistemático y severo del daño genético potencial causado por la manipulación de CRISPR hasta la fecha, dijo el autor del estudio Allan Bradley, líder principal del grupo y director emérito del Instituto Wellcome Sanger en Inglaterra. Y los resultados pueden ser una razón para repensar el uso de la tecnología en entornos clínicos hasta que se puedan realizar más investigaciones, dijo.

"CRISPR no es tan seguro como pensábamos", dijo Bradley a WordsSideKick.com. "El proceso de reparación del ADN no es 100 por ciento infalible, y puede haber problemas que deben ser investigados más a fondo".

Descifrando el código (abierto)

Cuando imagina el ADN, probablemente piense en una doble hélice, una secuencia de letras retorcidas y con forma de escalera que lleva su información genética. Cada peldaño de la escalera consta de dos nucleótidos unidos (moléculas orgánicas diminutas) conocidas como un par de bases. Su genoma completo contiene aproximadamente 3 mil millones de estos pares de bases, divididos en 23 pares de cromosomas que están presentes en cada célula de su cuerpo.

El orden preciso de estos pares de bases constituye su código genético único. Las mutaciones en este código (por ejemplo, si falta un par de bases o al revés) pueden hacer que varios genes pierdan su función, lo que a veces provoca trastornos genéticos como la fibrosis quística, la hemofilia y muchos tipos de cáncer.

CRISPR fue diseñado para eliminar defectos genéticos específicos de este tipo cortando secuencias específicas de ADN con una enzima similar al escalpelo llamada Cas9. Después de que Cas9 corta el ADN en el lugar designado, ese segmento de ADN naturalmente comienza a repararse a sí mismo. A través de este método, los genes problemáticos se pueden eliminar rápidamente, y algunas veces se pueden agregar secuencias genéticas personalizadas en el sitio de ruptura antes de que el ADN se selle nuevamente.

Los estudios previos de CRISPR no han mostrado muchas mutaciones genéticas imprevistas causadas por esta acción de corte precisa, pero es posible que esos estudios no hayan estado buscando lo suficiente, dijo Bradley.

"Las consecuencias de [las mutaciones inducidas por CRISPR] pueden ser, literalmente, a millones de pares de bases lejos del sitio de ruptura", dijo Bradley.

En su nuevo estudio, Bradley y sus colegas utilizaron CRISPR para editar una serie de células madre derivadas de ratones, y luego observaron sistemáticamente los pares de bases de ADN de las células, alejándose cada vez más del lugar de corte. A través de este meticuloso enfoque, los investigadores encontraron que aproximadamente el 15 por ciento de las células estudiadas estaban mutando tanto que perdieron su función.

"En la forma más simple, estas mutaciones son eliminaciones de grandes cantidades de ADN", dijo Bradley (en algunos casos, miles de pares de bases de ADN desaparecieron después de ser manipulados por CRISPR). "Pero también hay versiones mucho más complejas".

Por ejemplo, Bradley dijo que el equipo detectó casos en los que las secuencias del código genético se "mezclaron" o se insertaron en la hebra hacia atrás. En algunos casos, largas secuencias de ADN que deberían estar a miles de pares de bases de distancia se cosieron inadvertidamente en el sitio de corte CRISPR. En otros casos, las secuencias de código que no se encuentran cerca del sitio de corte (algunos ubicadas a millones de pares de bases de distancia) se mutaron de manera similar.

Después de observar diferentes ubicaciones a lo largo del ADN de la célula, el equipo se dirigió a otros tipos de células, incluidas las células madre derivadas de humanos cultivadas en el laboratorio, para ver si se repetía el patrón de daño. Sus observaciones se mantuvieron consistentes: alrededor del 15 por ciento de las células manipuladas con CRISPR fueron mutadas involuntariamente de manera dramática.

Un corte al azar

En última instancia, las consecuencias precisas de estas mutaciones son difíciles de estimar, ya que diferentes tipos de células utilizan diferentes operaciones para reparar su ADN.

"Debido a que tienes un proceso de reparación aleatorio para unirte al ADN, creo que cualquier cosa es potencialmente posible cuando estás viendo miles de millones de eventos diferentes", dijo Bradley.

Entonces, ¿qué significa esto para la futura investigación CRISPR? Para Bradley, los hallazgos de este estudio no deberían desacreditar a CRISPR-Cas9 como una herramienta de investigación genética prometedora, sino que deberían hacer que los científicos tengan cuidado al pensar en utilizar la herramienta de edición de genes en un entorno clínico.

Maria Jasin, una investigadora del Centro de Cáncer Memorial Sloan Kettering que no participó en el estudio, estuvo de acuerdo. "Este estudio muestra que se necesitan más investigaciones y pruebas específicas antes de que CRISPR-Cas9 se use clínicamente", dijo Jasin en un comunicado.

Publicado originalmente en WordsSideKick.com.


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