Revolución genética: una nueva herramienta instala genes completos en el ADN humano
CIENCIAS DE LA VIDA Y TECNOLOGÍA / GENÉTICA.
Inspirada en bacterias y optimizada en laboratorio, inserta genes funcionales en ubicaciones precisas, abriendo la puerta a terapias universales para enfermedades hereditarias.
La técnica evoCAST marca un antes y un después en la terapia génica. / Pete Linforth en Pixabay.
Por primera vez, los científicos han logrado integrar genes enteros en el genoma humano con precisión quirúrgica, gracias a una innovadora técnica que combina la especificidad de CRISPR con la potencia de enzimas evolucionadas. Este avance promete transformar el tratamiento de enfermedades genéticas complejas, como la fibrosis quística, permitiendo reparar de raíz los defectos causados por miles de mutaciones diferentes.
La revista Science anuncia la creación de un sistema capaz de insertar genes completos, de forma precisa y eficiente, en ubicaciones específicas del genoma humano. Este logro, desarrollado por equipos del Broad Institute y la Universidad de Columbia, representa un salto cualitativo respecto a las técnicas CRISPR tradicionales, que, si bien permiten modificar genes con gran precisión, están limitadas principalmente a pequeños cambios —correcciones puntuales o inserciones de pocos nucleótidos— y no a la integración de secuencias largas como genes enteros.
Bacterias aprovechadas.
El nuevo editor, denominado evoCAST, parte de sistemas naturales encontrados en bacterias, conocidos como sistemas de transposición guiados por CRISPR, pero ha sido optimizado mediante evolución dirigida para funcionar en células humanas.
A diferencia de las técnicas virales empleadas en terapia génica —que pueden insertar genes completos, pero lo hacen de manera aleatoria y con riesgos de activar respuestas inmunes o interrumpir genes esenciales—, evoCAST permite integrar genes en lugares definidos del genoma, minimizando efectos secundarios y aumentando la seguridad del procedimiento.
El mecanismo de evoCAST combina la especificidad de la guía de ARN de CRISPR con enzimas transposasas evolucionadas, capaces de cortar el ADN en un sitio predeterminado y, acto seguido, insertar una secuencia genética de gran tamaño —como un gen completo— en esa posición.
Aplicaciones terapéuticas.
En los experimentos descritos en Science, los investigadores lograron insertar genes funcionales de varios miles de pares de bases en células humanas, alcanzando eficiencias que, por primera vez, resultan adecuadas para aplicaciones terapéuticas.
Este avance es especialmente relevante para enfermedades genéticas causadas por la pérdida de función de un gen, como la fibrosis quística o la hemofilia. En estos casos, existen miles de posibles mutaciones diferentes que pueden inactivar el gen, lo que dificulta el desarrollo de terapias personalizadas para cada variante. La posibilidad de insertar una copia sana y funcional del gen afectado —sin importar la mutación original— abre la puerta a tratamientos “agnósticos a la mutación”, es decir, válidos para cualquier paciente con la enfermedad, independientemente de la alteración concreta que presente.
Menos riesgos.
Hasta ahora, las estrategias de edición genética más avanzadas, como la edición de bases o la edición primaria (prime editing), permitían corregir errores puntuales o realizar pequeños cambios, pero no reemplazar genes completos. Por su parte, los vectores virales, aunque eficaces para introducir genes, no ofrecen control sobre el lugar de inserción, lo que puede provocar efectos adversos graves. evoCAST supera estas limitaciones al ofrecer la precisión de CRISPR y la capacidad de integración de genes de los virus, pero sin el riesgo de inserciones aleatorias ni la activación de respuestas inmunes intensas.
El artículo de Science detalla cómo, tras la optimización de las enzimas bacterianas mediante evolución dirigida, se consiguió aumentar drásticamente la eficiencia y especificidad del sistema en células humanas. Los resultados muestran que es posible insertar genes completos en ubicaciones predefinidas con una eficiencia y fidelidad nunca antes alcanzadas, abriendo la puerta a una nueva generación de terapias génicas más seguras, versátiles y universales.
Si bien aún quedan desafíos por resolver antes de su aplicación clínica —como la optimización de la entrega en tejidos específicos y la validación de su seguridad a largo plazo—, este avance marca el inicio de una nueva era en la medicina de precisión, en la que será posible tratar, de raíz, enfermedades genéticas complejas mediante la restauración funcional de los genes afectados.
Por: Redacción T21.
Sitio Fuente: Levante / Tendencias21