La herramienta de edición del ADN, que permite suprimir o reparar genes defectuosos, podría introducir cientos de mutaciones involuntarias en el genoma. Así lo revela un nuevo estudio, publicado en Nature Methods, que aconseja revisar por completo el conjunto de genes de los individuos para no pasar por alto cientos de alteraciones potencialmente importantes.
La técnica CRISPR-Cas9 ha revolucionado la edición genética. Estas tijeras moleculares, uno de los descubrimientos del año según Science en 2015 y premio Princesa de Asturias el mismo año, permiten modificar, introducir o corregir mutaciones controladas en el ADN con aplicaciones que van desde la lucha contra enfermedades hasta mejorar cultivos transgénicos.
Los primeros ensayos clínicos en humanos ya se están llevando a cabo en China y está previsto que comiencen en Estados Unidos el año que viene. Sin embargo, a medida que se trabaja con esta herramienta, los científicos deben considerar los riesgos ante posibles mutaciones causada por esta tecnología, a pesar de su precisión sin precedentes.
Un estudio, publicado esta semana en la revista Nature Methods, revela que CRISPR podría provocar la aparición de cientos de mutaciones involuntarias en el genoma.
"Incluyendo mutaciones simples nucleotídicas y mutaciones en regiones no codificantes”, destaca uno de los autores del trabajo, Steven Tsang, del Instituto de Medicina Genómica de la Universidad de Columbia (EE UU).
Secuenciación total del genoma
La técnica CRISPR se centra en cadenas específicas de ADN, pero algunas veces puede llegar a otras partes del genoma. En la mayoría de trabajos con esta herramienta, los científicos usan algoritmos informáticos que predicen o identifican las áreas que tienen más posibilidades de ser afectadas por mutaciones. Pero, según los autores, esto no sería suficiente.
“Los algoritmos predictivos hacen un buen trabajo cuando CRISPR se usa en células o en tejidos en el laboratorio, pero no se utiliza la secuenciación completa del genoma para buscar mutaciones inesperadas en animales vivos”, apunta el coautor del trabajo Alexander Bassuk, de la Universidad de Iowa.
El equipo secuenció el genoma completo de ratones sometidos con anterioridad a edición genética y buscó todas las mutaciones posibles, incluidas aquellas que solo alteraban a un único nucleótido. Los resultados mostraron que la herramienta había corregido con éxito un gen que causaba ceguera a los roedores, pero también que los genomas de dos sujetos distintos habían sido afectados por unas 1.500 mutaciones nucleótidas simples y más de 100 bloqueos e inserciones de genes, que los algoritmos no habían predicho.
“Los científicos que no secuencian todo el genoma para encontrar estos efectos inesperados pueden estar pasando por alto mutaciones potencialmente importantes”, advierte Tsang. “Incluso un único cambio nucleótido puede causar un gran impacto”, añade.
Aun así, los expertos continúan siendo muy optimistas sobre el CRISPR. “Somos médicos y sabemos que cualquier terapia nueva tiene efectos colaterales potenciales, pero necesitamos estar alerta de cuáles son”, explica Vinit Mahajan, de la Universidad de Stanford y coautor del trabajo.
Ahora el objetivo del equipo es mejorar los componentes del sistema con el que funciona este ‘corta-pega’ genético –la enzima que le permite cortar los genes y el ARN que guía a la enzima hacia el gen correcto– para mejorar así la eficiencia de la edición.
“Esperamos que estos resultados animen a otros a secuenciar completamente el genoma como método para determinar todos los efectos que pueden causar las técnicas CRISPR y estudiar distintas versiones para conseguir que la edición sea más precisa y segura”, concluye Tsang.
Referencia bibliográfica:
Steven Tsang, Alexander Bassuk, Vinit Mahajan, Kellie A. Schafer, Wen-Hsuan Wu, Diana G. Colgan. “Unexpected mutations after CRISPR-Cas9 editing in vivo", Nature Methods, 2017
Más de 40 artículos en las distintas revistas del grupo Nature presentan hoy los resultados parciales del ambicioso proyecto de mapear los 37 200 millones de estas unidades fundamentales de la vida. Una tarea compleja que requiere combinar técnicas de genómica e inteligencia artificial para estudiar con gran resolución las firmas moleculares de un amplio abanico de células, como las que forman la placenta.
La relación entre la contaminación del aire y el aumento del riesgo de desarrollar esta patología y otras demencias no es nueva. Un nuevo trabajo pretende revelar por qué las partículas finas (PM2.5) han sido vinculadas con cambios negativos en la salud cerebral.
