La investigadora desarrolla un método basado en la evolución que recupera funciones perdidas para ampliar la edición genética más allá de sus límites actuales. Su trabajo busca insertar genes completos con mayor precisión y sin cortar el ADN, lo que podría abrir nuevas opciones para enfermedades raras, independientemente de la mutación específica.
Ylenia Jabalera (Granada, 1994), investigadora Ikerbasque en CIC bioGUNE (Derio), ha sido una de las cinco jóvenes científicas galardonadas recientemente por el programa L'Oréal-UNESCO For Women in Science. Su trabajo se centra en el desarrollo de nuevas herramientas de edición genética inspiradas en mecanismos naturales y basadas en proteínas ancestrales reconstruidas en el laboratorio.
El proyecto de esta doctora en Biología Fundamental y de Sistemas es lograr la inserción precisa de genes completos sin necesidad de cortar la doble cadena de ADN. Este avance podría contribuir al desarrollo de terapias más seguras para enfermedades genéticas, incluidas las raras y patologías como la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).
¿Qué te llevó a interesarte por la edición genética de precisión y por este campo de investigación en particular?
Actualmente, mi línea de investigación se centra en la biología de los transposones y la ingeniería genómica. Trabajamos en el diseño de herramientas de edición genética basadas en transposones guiados por ARN. Nuestro objetivo es comprender mejor cómo funcionan estos sistemas en la naturaleza para aprovecharlos en el desarrollo de métodos que permitan insertar genes de forma precisa. Para ello, combinamos biología molecular, evolución y diseño de proteínas.
Me interesé por este campo por su enorme potencial para mejorar la vida de las personas. La meta es corregir mutaciones responsables de enfermedades genéticas. Hoy en día, muchas de estas patologías no tienen tratamiento porque las mutaciones son muy diversas o demasiado complejas para las herramientas disponibles.
Nuestro método permite insertar fragmentos largos de ADN o genes completos con precisión, lo que abre nuevas opciones para enfermedades raras, donde cada paciente puede presentar una alteración distinta
Nuestro método busca ir un paso más allá: insertar fragmentos largos de ADN, incluso genes completos, de forma precisa. Esto permitiría reemplazar genes dañados sin depender del tipo exacto de mutación. Es especialmente prometedor para enfermedades raras, donde cada paciente puede presentar una alteración distinta. Creemos que esta tecnología puede abrir la puerta a terapias más universales y superar algunas de las principales limitaciones actuales de la edición genética.
Tu proyecto plantea recuperar proteínas ancestrales capaces de modificar el ADN sin cortar la cadena genética. ¿Cómo se ‘recupera’ o reconstruye una proteína ancestral en el laboratorio?
Para recuperar proteínas ancestrales utilizamos herramientas de bioinformática y evolución molecular. Primero reconstruimos la filogenia de la proteína, es decir, comparamos secuencias de proteínas actuales relacionadas entre sí y generamos un ‘árbol genealógico’ que refleja su historia evolutiva.
A partir de ese árbol inferimos cuál sería la secuencia más probable del ancestro común que dio lugar a las proteínas actuales. Es un proceso similar a reconstruir una frase antigua a partir de muchas versiones modernas.
Una vez obtenemos esa secuencia ancestral, sintetizamos el ADN correspondiente en el laboratorio y lo introducimos en células para producir la proteína y estudiarla.
Reconstruimos proteínas ancestrales por ordenador y las recreamos en el laboratorio para entender cómo eran y sus posibles aplicaciones, lo que permite descubrir actividades útiles para la edición genética
En resumen, no desenterramos proteínas antiguas: las reconstruimos por ordenador y luego las recreamos en el laboratorio para entender cómo eran y qué aplicaciones pueden tener hoy. Este método, conocido como reconstrucción ancestral, permite acceder a funciones que ya no existen en la naturaleza y descubrir actividades útiles para nuevas tecnologías de edición genética.
¿Qué tienen de especial esas proteínas antiguas frente a las herramientas de edición genética que se utilizan actualmente?
La naturaleza es el mejor laboratorio que existe. Lleva miles de millones de años realizando millones de experimentos de mejora de proteínas a lo largo de la evolución.
En nuestro grupo hemos descubierto que estas proteínas ancestrales son más versátiles que sus equivalentes modernas. Es como si, con el tiempo, hubieran perdido algunas ‘habilidades’ y nosotros las estuviéramos recuperando. Son capaces de acceder a regiones del genoma que las herramientas actuales no alcanzan, lo que abre nuevas posibilidades para la edición genética.
Hemos descubierto que estas proteínas ancestrales son más versátiles que sus equivalentes modernas. Es como si, con el tiempo, hubieran perdido algunas ‘habilidades’ y nosotros las estuviéramos recuperando
También hemos comprobado que son más flexibles y permiten explorar territorios genéticos hasta ahora fuera de nuestro alcance. Mi proyecto se inspira directamente en mecanismos naturales. Muchos organismos llevan millones de años utilizando sistemas como CRISPR o los transposones para mover, copiar o reorganizar fragmentos de ADN. La investigación ancestral consiste precisamente en recuperar versiones antiguas de estas herramientas naturales, entender cómo funcionaban y utilizarlas como base para crear tecnologías más flexibles y potentes.
Ylenia Jabalera en su laboratorio de CIC bioGUNE. / Foto cedida por la investigadora
¿Por qué evitar el corte de la cadena de ADN podría hacer más seguras futuras terapias para enfermedades raras o patologías como la ELA?
Las herramientas actuales suelen funcionar creando roturas en el ADN que posteriormente deben repararse, y ese proceso siempre conlleva el riesgo de introducir errores. Lo que estamos desarrollando es una tecnología que permite añadir genes completos de forma controlada y limpia. Al evitar esas roturas, la terapia génica podría ser mucho más segura.
Además, al insertar el gen sano completo, el abanico de pacientes que podrían beneficiarse se amplía enormemente. En muchas enfermedades raras y otras patologías genéticas como la ELA, cada paciente tiene una alteración distinta dentro del mismo gen. Con las herramientas actuales habría que diseñar tratamientos muy específicos para cada caso. Sin embargo, si conseguimos insertar una copia funcional del gen completo, deja de importar dónde se encuentre el error original.
El método tiene potencial para abordar enfermedades genéticas que hoy todavía no tienen cura. Es como pasar de un corrector que solo tacha letras a una imprenta capaz de añadir páginas enteras en el lugar exacto
Esto permitirá una medicina más personalizada y universal, con potencial para abordar enfermedades genéticas que hoy todavía no tienen cura. Es como pasar de un corrector que solo tacha letras a una imprenta capaz de añadir páginas enteras en el lugar exacto.
¿Cuáles son hoy los principales retos científicos o técnicos para conseguir que estas herramientas puedan aplicarse algún día en medicina?
A pesar de los avances logrados, incluida la aprobación de la primera terapia basada en CRISPR, todavía existen desafíos importantes. Entre ellos destacan la baja eficiencia de algunos sistemas, la necesidad de mejorar la precisión para evitar modificaciones no deseadas y los problemas asociados al transporte de estas herramientas hasta las células adecuadas.
Seguir innovando es clave para hacer estas tecnologías más seguras, eficaces y accesibles. El objetivo es ampliar el número de enfermedades que podrían tratarse y garantizar que los beneficios de la edición genética lleguen a un mayor número de personas.
Teniendo en cuenta la velocidad a la que avanza la edición genética —y casos como el del bebé KJ Muldoon, curado con edición de bases CRISPR—, ¿cuánto camino crees que queda para que este tipo de tecnología pueda probarse en pacientes?
El paso de una tecnología experimental a su uso en pacientes suele requerir demostrar primero su seguridad y eficacia en modelos preclínicos y, después, superar varias fases de ensayos clínicos, un proceso que rara vez lleva menos de varios años.
Casos recientes de tratamientos personalizados, como el que comentas, muestran que en situaciones muy específicas y urgentes es posible acortar los plazos, aunque estos ejemplos no son fácilmente generalizables.
Si se superan las distintas fases con éxito, estas tecnologías podrían llegar a pacientes en un plazo de entre cinco y diez años para indicaciones concretas
Si las distintas fases se superan con éxito y el desarrollo progresa según lo previsto, podríamos ver aplicaciones clínicas de estas tecnologías para indicaciones bien definidas y necesidades médicas no cubiertas en un horizonte de entre cinco y diez años.Una implantación más amplia y estandarizada probablemente requerirá entre diez y veinte años.
¿Qué significa para ti haber recibido un galardón como el de L’Oréal-UNESCO?
Supone un impulso fundamental. En esta etapa, en la que estás construyendo tu propia línea de investigación independiente, recibir reconocimiento aporta visibilidad, facilita la creación de colaboraciones internacionales y ayuda a consolidar el proyecto. Este premio no solo financia una investigación, sino que también avala una apuesta por el talento joven y por ideas innovadoras con potencial para transformar la sociedad.
El mapa apunta a nuevas funciones endocrinas en células inmunitarias, vasculares y grasas y describe redes de comunicación entre tejidos que podrían ayudar a anticipar efectos de fármacos como Ozempic. Este recurso se publicará en abierto como una herramienta para estudiar enfermedades endocrinas, obesidad y comunicación entre órganos.
Un equipo del IRB Barcelona y del Centro de Investigación del Cáncer demuestra que eliminar esta proteína clave en muchos tumores de pulmón hace que estos se reduzcan de forma más intensa que con los tratamientos actuales. El trabajo también identifica nuevas formas de resistencia, un aspecto relevante ante la llegada de este tipo de terapias.
