¿Cómo funciona la terapia génica, este sistema que avanza para curar enfermedades?

(17/11/15, por Rita Zilhão, Facultad de Ciencias de Lisboa, Portugal) – En 1989 fue, con aprobación oficial, realizada la primera transferencia de genes en humanos. Desde entonces, han sido desarrolladas estrategias de transferencia de genes “saludables” hacia individuos afectados por enfermedades resultantes de alteraciones en las secuencias de los genes –mutaciones– como una tentativa de corrección de los daños causados en los genes mutados. Este proceso de cura mediante transferencia de genes se llama terapia génica. Así, en unos casos, para sustituir el efecto de la mutación, basta suministrar a las células una copia adicional, idéntica a la del gen mutado, pero que no contenga la mutación. En otros, sin embargo, si el producto del gen mutado es de alguna manera perjudicial para la célula, solo su remoción y sustitución por una copia sana resolverá el daño causado. Fue por esta cuestión de sustitución de un gen por otro que los científicos descubrieron que un sistema de defensa inmunológico adaptativo, que sucede de modo natural en bacterias, puede ser utilizado para modificar de un modo altamente específico genomas de organismos más desarrollados, como los mamíferos. El sistema, y esto va solo para su conocimiento y entretenimiento, se llama Clustered, regularly-interspaced, short palindromic repeats. Fácil, ¿no? Pero ya existe su acrónimo, y ese sí es muy fácil: CRISPR/Cas9.

De una manera muy sencilla, el sistema CRISPR posee esencialmente tres partes: una enzima –Cas9- que posee la particularidad de escindir las dos cadenas de moléculas de ADN, pero lo hace de modo específico, es decir, que corta una secuencia específica. ¿Cómo es que la enzima reconoce la referida secuencia? Porque en el sistema hay un segundo componente, una molécula de ARN que actúa como liga para guiar la ubicación específica en la que el corte debe llevarse a cabo. Le indica así a Cas9 dónde actuar. Por este motivo, se llama Guía de ARN (gRNA). Ahora, imagine que la molécula de ARN se ha diseñado a propósito para que el corte se produzca en la ubicación de la mutación que da lugar a la enfermedad. Sucede una interferencia con el gen endógeno mutado, que lleva a su corte por Cas9 y la célula no podrá sobrevivir. ¿Asunto resuelto? No, porque el objetivo no es matar las células. El objetivo es que las células obtengan el gen saludable. Aquí entra entonces en acción el tercer componente, que corresponde a la molécula de ADN que contiene el gen sano y que se espera que sustituya la secuencia de ADN correspondiente al gen mutado. ¿Cómo es esto posible? Porque la gran mayoría de los seres vivos –de modo más o de modo menos eficiente, según el caso– tienen la capacidad de intercambiar pedazos de ADN entre sí, siempre que contengan cierta homología entre ellos (semejanza, relativa a los nucleótidos que componen las moléculas de ADN). Esto se denomina recombinación homóloga. De acuerdo, vamos entonces a unir las piezas del rompecabezas: la porción de ADN que contiene el gen sano (el tercer componente) se recombina con el gen mutado, con el que mantiene muchas secuencias homólogas y se integra en el ADN genómico sustituyéndolo. Pero mientras que el gen mutado está sujeto a la interferencia arriba referida (gRNA + corte por Cas9), porque el gRNA es específico de la secuencia del gen mutado, el gen saludable, por su parte, que no posee la secuencia con la mutación, no es reconocido por el gRNA y, como tal, no es asimilado para ser cortado. Luego, las células en las que ocurrió la integración en el genoma del gen sano van no solo a sobrevivir, sino también a ¡ser sanas! ¡Uf! Espero haber logrado explicar…

Son innumerables las publicaciones en revistas científicas importantes en las que es bien evidente cómo ha sido la evolución de esta tecnología y de otros procesos celulares que han tenido aplicación en procedimientos que conducirían a la cura de enfermedades genéticas, como la fibrosis quística (FQ) y la distrofia muscular de Duchenne (DMD). Pese a que la metodología CRISPR tiene incontables aplicaciones, es indiscutible su contribución para la terapia génica que, a su ritmo, va dando sus pasos y haciéndose cada vez más una realidad concreta.

 

Artículo original en portugués disponible en: https://cientistasdescobriramque.wordpress.com/2015/11/17/mais-um-passo-em-frente-na-cura-de-doencas-por-terapia-genica-o-sistema-crispr/

Versión en español: Ana Varco para AMANDOS

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