CRISPR-Cas9 101: ¿Realmente puedes editar tus genes?

Imagine un mundo en el que se pudiera eliminar un gen que causa una enfermedad y reemplazarlo por uno saludable. Esto no es producto de la imaginación, sino más bien lo que CRISPR-Cas9 considera una panacea potencial: la innovación disruptiva de la edición de genes que ha causado conmoción en toda la comunidad científica. Sin embargo, antes de que se considere un usuario de herramientas de edición genética, exploremos CRISPR en profundidad y abordemos su potencial y sus obstáculos éticos y técnicos.

¿Qué es la edición genética?

La edición de genes o edición del genoma se refiere a diversas tecnologías que los científicos utilizan para cambiar el ADN de un organismo. Puede implicar insertar, eliminar o cambiar partes específicas de la secuencia de ADN. En el pasado, las técnicas de edición de genes eran difíciles, requerían mucho tiempo y eran propensas a errores. Sin embargo, CRISPR-Cas9 se ha convertido en una tecnología poderosa y altamente precisa que permite alcanzar nuevas fronteras.

¿Cómo funciona la edición del gen CRISPR-Cas9?

El término CRISPR significa Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas Regularmente Interespaciadas y es absorbida sólo por una parte del sistema inmunológico de la bacteria; mientras que CAS9 sirve como enzima de tijera molecular. Este proceso se puede dividir en:

• Guía de diseño de ARN: Los científicos desarrollan una determinada molécula guía de ARN cuyo objetivo principal es reconocer la secuencia objetivo en el ADN.
• Cas9 y complejo de ARN guía: La proteína Cas9 se une a un ARN guía para formar un complejo de ribonucleoproteína (RNP).
• Reconocimiento de objetivos: El ARN guía guía el complejo Cas9 a una ubicación particular del ADN que debe editarse.
• campo de ADN: Al igual que las tijeras moleculares, Cas9 corta con precisión en el sitio objetivo del ADN.
• Mecanismos de reparación celular: La maquinaria de reparación natural de la célula toma el relevo después de que se produce la rotura y ofrece dos alternativas:
  • Unión de extremos no homólogos (NHEJ): Este es un proceso de reparación rápido pero propenso a errores y, en ocasiones, puede provocar mutaciones aleatorias.
  • Reparación de homología directa (HDR): Si hay una plantilla de ADN fuerte disponible, este tipo de respuesta se puede utilizar para arreglar la ruptura con mayor precisión.

Los científicos pueden lograr diversos objetivos de la edición de genes manipulando el ARN guía y reparando cuidadosamente los mecanismos, insertando nuevos genes, deteniendo los no deseados o corrigiendo mutaciones que provocan enfermedades.

CRISPR-Cas9: una bendición y un desafío para utilizar maquinaria celular

El hecho de que CRISPR-Cas9 pueda utilizar maquinaria de reparación celular es uno de sus principales puntos fuertes. A diferencia de las técnicas anteriores de edición de genes, esto la hace más adaptable y potencialmente menos peligrosa. Sin embargo, la dependencia de la maquinaria celular también presenta un desafío. El proceso de reparación más rápido conocido como NHEJ puede provocar mutaciones no deseadas y, por lo tanto, genera preocupaciones sobre efectos no deseados. Esto ha llevado a continuos estudios por parte de científicos destinados a reducir estos riesgos y garantizar una edición genética precisa.

CRISPR-Cas9: un adelanto de la medicina del futuro

Hay muchas posibilidades respecto al uso de CRISPR-Cas9 en medicina y parece muy potente para la erradicación de diversas enfermedades genéticas. Éstas incluyen:

• Trastornos genéticos curativos: Hay ejemplos en los que CRISPR se puede utilizar para corregir mutaciones genéticas específicas que causan enfermedades como la fibrosis quística, la anemia falciforme o la enfermedad de Tay-Sachs.
• Tratamiento para el cáncer: Alterando las células inmunes de un paciente o alterando genes que causan cáncer dentro de los tumores usando CRISPR.
• Terapia de genes: Utilizando CRISPR, se pueden administrar copias funcionales de genes a pacientes con deficiencias genéticas.

Un estudio reciente publicado en Nature demostró el potencial de CRISPR para tratar la beta-talasemia, un trastorno sanguíneo causado por mutaciones en el gen de la beta-globina. Los investigadores han utilizado con éxito CRISPR para corregir la mutación en las células madre de la sangre humana, allanando el camino para posibles ensayos clínicos.

Sin embargo, cabe señalar que es necesario realizar más investigación y desarrollo antes de que las terapias CRISPR-Cas9 se generalicen.

Consideraciones éticas y el camino a seguir

• Edición de línea germinal: La modificación de genes en los espermatozoides o en los óvulos provoca cambios hereditarios. Las posibles consecuencias no deseadas y los dilemas éticos de la edición de la línea germinal son un tema que se debate constantemente.
• Efectos fuera del objetivo: Como se mencionó anteriormente, los mecanismos de reparación de NHEJ pueden introducir involuntariamente mutaciones en sitios distintos del sitio objetivo. La importancia de reducir estos efectos fuera del objetivo es fundamental para garantizar la seguridad y eficacia de las terapias CRISPR.
• Equidad y Acceso: La tecnología CRISPR-Cas9 es cara y requiere experiencia. Garantizar que todos tengan acceso a esta tecnología independientemente de su estatus es un desafío.

¿Realmente puedes editar tus genes? La realidad de la edición genética casera

La tecnología de edición de genes CRISPR no es actualmente adecuada para la modificación de genes que puede hacer usted mismo (DIY). Hay obstáculos difíciles que superar antes de que pueda considerarse seguro y accesible para su uso por parte de individuos. Este es el por qué:

• La Complejidad del Procedimiento: La edición CRISPR requiere métodos altamente desarrollados y conocimientos particulares para diseñar ARN guía, introducirlos en las células objetivo y lograr una edición precisa. Hasta el momento no hay suficiente conocimiento sobre estos enfoques en relación con el bricolaje.
• Preocupaciones de seguridad: Para las aplicaciones de bricolaje, los riesgos que conllevan efectos no deseados y consecuencias no deseadas son demasiado altos. Los errores en la edición de genes pueden provocar graves consecuencias para la salud
• Panorama regulatorio: Las reglas que rigen la edición de genes aún están incompletas. Las aplicaciones de edición genética tienen regulaciones estrictas que probablemente no permitan tales intentos de bricolaje.

Conclusión

Una herramienta revolucionaria, CRISPR-Cas9, podría cambiar completamente la medicina y nuestra comprensión de la genética. Aunque todavía existen importantes investigaciones y preocupaciones éticas, la posibilidad de que enfermedades actualmente incurables puedan tratarse o incluso curarse mediante CRISPR está fuera de toda duda. Sin embargo, esta tecnología puede volverse más refinada con el tiempo, se abordan cuestiones de seguridad y se establecen marcos éticos sólidos de modo que algún día; CRISPR-Cas9 nos permitirá no solo editar nuestros genes sino también mejorar los resultados de salud humana. Sin embargo, la edición de genes es prometedora para el futuro, pero implica combinar el rigor científico con la responsabilidad ética y un sentido de precaución a medida que avanzamos.

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