Que é a tecnoloxía CRISPR e como nos cambiará a vida?. Álex Mendes

• Que é a tecnoloxía CRISPR ?

 A tecnoloxía CRISPR/Cas9 é unha ferramenta molecular utilizada para ´´editar`` ou ´´corrixir`` o xenoma de calquera célula. Iso inclúe, está claro, ás células humanas.

• Como xurdiu?

En 1987 cando se publicou un artigo no cal se describía como algunhas bacterias (Streptococcus pyogenes) defendíanse das infeccións víricas. Estas bacterias teñen unhas encimas que son capaces de distinguir entre o material xenético da bacteria e o do virus e, unha vez feita a distinción, destrúen ao material xenético do virus.

 Streptococcus pyogenes

                                                       

Con todo, as bases deste mecanismo non se coñeceron ata máis adiante, cando se mapearon os xenomas dalgunhas bacterias e outros microorganismos. Atopouse que unha zona determinada do xenoma de moitos microorganismos, sobre todo arqueas, estaba chea de repeticións palindrómicas (que se len igual ao dereito e ao revés) sen ningunha función aparente. Estas repeticións estaban separadas entre si mediante unhas secuencias denominadas ?espazadores? que se parecían a outras de virus e plásmidos. Xusto diante desas repeticións e ?espazadores? hai unha secuencia chamada ?líder?. Estas secuencias son as que se chamaron CRISPR (?Repeticións Palindrómicas Curtas Agrupadas e Regularmente interespaciadas?). Moi preto deste agrupamiento podíanse atopar uns xenes que codificaban para un tipo de nucleasas: os xenes cas.

As secuencias repetidas do CRISPR.  

                                               

 Cando un virus entra dentro da bacteria toma o control da maquinaria celular e para iso interacciona con distintos compoñentes celulares. Pero as bacterias que teñen este sistema de defensa teñen un complexo formado por unha proteína Cas unida ao ARN producido a partir das secuencias CRISPR. Entón o material génico do virus pode interaccionar con este complexo. Se ocorre iso, o material xenético viral é inactivado e posteriormente degradado. Pero o sistema vai máis aló. As proteínas Cas son capaces de coller unha pequena parte do ADN viral, modificalo e integralo dentro do conxunto de secuencias CRISPR. Desa forma, se esa bacteria (ou a súa descendencia) atópase con ese mesmo virus, agora inactivará de forma moito máis eficiente ao material xenético viral. É, por tanto, un verdadeiro sistema inmune de bacterias.

Proceso polo que o sistema CRISPR/Cas9 ( proteína cas ) inactiva virus e integra parte das súas secuencias no xenoma da bacteria.

• Como se edita o ADN con esta tecnoloxía?

Todo comeza co deseño dunha molécula de ARN (CRISPR ou ARN guía) que logo vai  ser inserida nunha célula. Unha vez dentro recoñece o sitio exacto do xenoma onde a encima Cas9 deberá cortar.

O proceso de editar un xenoma con CRISPR/Cas9 inclúe dúas etapas.

1.     O ARN guía asóciase coa encima Cas9. 
2.     Actívanse polo menos dous mecanismos naturais de reparación do ADN cortado.

• Problemas que pode ter

En principio ten dous pegas técnicas que han de ser corrixidas :

1.  Vén derivada do feito de que a especificidade do ARN guía non é total. É dicir, este ARN, pode hibridar, xuntarse con máis dun sitio no xenoma, o que levaría a que a encima Cas9 cortase nun sitio que non nos interese. 
2.  O segundo punto débil da técnica débese a que Cas9 poida cortar sen que estea presente o ARN guía. Isto soluciónase con encimas máis precisas.

• Como nos vai a cambiar a vida?

Nun futuro relativamente próximo servirá para curar enfermidades cuxa causa xenética coñézase e que ata agora eran incurables. É o que seguramente moitas veces oiriades nomear como terapia génica. Xa se está traballando con esta tecnoloxía nestas enfermidades como a Corea de Huntington, a Síndrome de Down ou a anemia falciforme. Outra aplicación aparentemente futurista, pero non tan quimérica é a reprogramación das nosas células para que corten o xenoma do VIH. 

Veremos que nos depara o futuro...