Investigadores españoles ‘resucitan’ mediante proteínas bioinformáticas que pueden existir hace 2.600 millones de años, con potencial aplicabilidad médica
Naciones Unidas viaje en el tiempo Ha permitido que un grupo internacional de investigación reconstruya proteínas ancestrales de bacterias que existieron hace cientos de millones de años. Con esas protenas resucitadas han ensamblado un nuevo sistema CRISPR-Casla famosa herramienta de edición genética que se utiliza, entre múltiples aplicaciones, para desarrollar tratamientos contra diversas enfermedades, como la ELA o el cáncer.
El sistema CRISPR-Cas es en realidad un mecanismo de defensa bacteriano frente a los virus: en lugar desarrollado frente a patógenos, los organismos procariotas (bacteria y arqueas) son quedan con pequeños fragmentos del material genético del virus que han infectado ha conocido antepasados. Esta capacidad de reconocer secuencias de ADN, como si fueran unas moléculas, es la base para el desarrollo de la tecnología CRISPR-Cas que permite cortar y pegar trozos de material genético en cualquier clula.
Para perfeccionarla, los laboratorios de todo el mundo se han puesto en marcha en pos de bacterias en los lugares más reconocidos (el parque Yellowstone; la Antártida; la fosa de las Marianas, o la cima del Everest). Buscan microorganismos con los que solemos convivir el ser humano. La tecnología CRISPR-Cas9 es parte de Streptococcus pyogenesbacteria frente a la que la mayora de la poblacin ha desarrollado experimentos, y eso dificulta su uso en el contexto teraputico.
Un tesoro del pasado
La originalidad de la investigación. hoy lunas aparece en la revista cientfica Microbiología natural radica en que en vez de viajar por el espacio, los investigadores han retrocedido en el tiempo.
Como han resucitado ancestros de la herramienta de edición gentica CRISPR hasta remontarse a hace 2.600 millones de aos, lo que podra dar lugar a una versión nueva y mejorada de esta tecnologia.
El hallazgo es fruto de una colaboración de hace más de cuatro años entre varios centros y laboratorios, iniciada por Raúl Pérez Jiménez (Investigador Ikerbasque de CIC nanoGUNE); François Mojica (Universidad de Alicante y descubridor de la técnica CRISPR-Cas), y Llus Montoliú (Centro Nacional de Biotecnología del CSIC y del Ciber de Enfermedades Raras), donde tambin participa Marc Gell (Universidad Pompeu Fabra); Miguel Ángel Moreno Pelayo (Hospital Ramón y Cajal-Irycis), y benjamin kleinstiver (Hospital General de Massachusetts); todo un grupo de pesos pesos de la comunidad investigadora en edición gnica y CRISPR-Cas.
Una capacidad mantenida lo largo de los aos
Para este estudio, han dirigido el Reconstrucción informática de la ancestral Cas protena (anCas)Las han sintetizado y han confirmado su funcionalidad, hecho que destaca a este medio Llus Montoliu, responsable del equipo que ha validado funcionalmente las Cas ancestrales en clulas humanas en cultivo: «Es sorprendente que podamos resucitar protenas Cas que debieron existir hace miles de millones de puedes ver ahi que manteniendo la capacidad de edicina. Tan bien en medida que nuestro alejamos en el tiempo porque el aforo disminuye, esta sigue existiendo».
Comment tambin que las Cas ancestrales ms antiguas ven desvanecerse su especificidad, lo que podra redundar en mayor versatilidad; tambin, que en lugar de cortar las dos cadenas de ADN, como hacen las nucleasas actuales, prefieren cortar molculas de una sola cadenaa dato «compatible con la evolucin que cree tuvo lugar en el origen de la vida, cuando a mundo de ARN, de cidos kernelcos de una sola cadena existi. Lo que hubiramos predicado que nos gustara haber encontrado es justamente lo que hemos encontrado«, apunto.
Para Ral Prez-Jimnez, cuyo trabajo en el campo de la paleoenzimólogo el permiso de estudio evolución de las protenas desde el origen de la vida hasta nuestros das«los sistemas actuales son muy complejos y están adaptados para funcionar dentro de una bacteria. Cuando el sistema se utiliza fuera de ese entorno, por ejemplo, en clulas humanas, el sistema inmunológico causa un rechazo y existe ademadas determinadas moléculas que limitan su uso Curiosamente, en los sistemas ancestrales desaparecen algunas de estas restricciones, lo que consigue una mayor versatilidad para nuevas aplicaciones».
En el terreno de la aplicación del trabajo, el catedrático de la Universidad de Alicante y descubridor de la técnica CRISPR-Cas, Francis Mojica, valora que «representa una forma original de abordar el desarrollo de herramientas CRISPR para nuevos instrumentos genéricos y mejorar los derivados de los existentes en organismos reales».
En el estudio se ha comprobado que el sistema «CRISPR-anCas» funciona como editor genético en clulas humanas; Teniendo en cuenta que los probados contra la Cas9 (actual system) no reconocen las nucleasas antiguas, una condición clave para su aplicación en la terapia gnica. «El siguiente paso es verificar la eficacia y seguridad de los modelos animales de enfermedades, antes de Plantearnos su utilización en terapia», anuncia Montoliu sobre una herramienta potencial que puede abrir nuevos vasos en la edición genética.
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