12 de julio de 2019

Un nuevo sistema CRISPR amplía las capacidades de edición de ARN

Un nuevo sistema CRISPR amplía las capacidades de edición de ARN
La enzima de la familia CRISPR Cas13 en acción. Cas13 (rosa), es la clave de la plataforma 'RESCUE', donde utiliza una guía especial (roja) para atacar a los ARN de la célula (azul).STEPHEN DIXON

MADRID, 12 Jul. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del MIT y la Universidad de Harvard (Estados Unidos) han desarrollado un nuevo sistema de tecnología CRISPR, denominado 'RESCUE', que permite realizar ediciones de ARN que antes no eran posibles.

Las herramientas basadas en CRISPR han revolucionado la capacidad para atacar las mutaciones genéticas relacionadas con las enfermedades. CRISPR es una creciente familia de herramientas que pueden manipular los genes y su expresión, incluyendo el ADN con las enzimas Cas9 y Cas12 y el ARN con la enzima Cas13. Esta colección ofrece diferentes estrategias para abordar las mutaciones.

La focalización de las mutaciones relacionadas con la enfermedad en el ARN, que es relativamente efímera, evitaría la realización de cambios permanentes en el genoma. Además, algunos tipos de células, como las neuronas, son difíciles de editar utilizando la edición mediada por CRISPR/Casas9, y se necesitan nuevas estrategias para tratar enfermedades devastadoras que afectan al cerebro.

Por ello, estos investigadores hicieron uso de un Cas13 desactivado para guiar a 'RESCUE' a bases de citosina específicas en transcripciones de ARN, y usaron una enzima novedosa, evolucionada y programable para convertir la citosina no deseada en uridina, dirigiendo así un cambio en las instrucciones del ARN. 'RESCUE' se basa en 'REPAIR', una tecnología desarrollada también por este mismo equipo que transforma las bases adeninas en inosina en ARN.

'RESCUE' expande significativamente el panorama al que las herramientas CRISPR pueden apuntar para incluir posiciones modificables en proteínas, tales como sitios de fosforilación. Estos sitios actúan como interruptores de encendido/apagado para la actividad de las proteínas y se encuentran principalmente en las moléculas de señalización y en las vías ligadas al cáncer.

"Para tratar la diversidad de los cambios genéticos que causan enfermedades, necesitamos una serie de tecnologías precisas entre las que elegir. Al desarrollar esta nueva enzima y combinarla con la programabilidad y precisión de CRISPR, pudimos llenar un vacío crítico en esta caja de herramientas", explican los investigadores en un artículo en la revista 'Science'.

La plataforma 'REPAIR' desarrollada previamente usaba la CRISPR/Cas13 para dirigir el dominio activo de un editor de ARN, 'ADAR2', a transcripciones específicas de ARN donde podía convertir el nucleótido base adenina en inosina, o letras de la A a la I. Ahora, estos investigadores tomaron 'REPAIR' y la evolucionaron en el laboratorio hasta que pudo cambiar la citosina a uridina, o de la C a la U.

'RESCUE' puede ser guiado a cualquier ARN de su elección, y luego realizar una edición de la C a la U a través del componente 'ADAR2' evolucionado de la plataforma. El equipo llevó la nueva plataforma a las células humanas, demostrando que podían atacar los ARN naturales de la célula, así como 24 mutaciones clínicamente relevantes en los ARN sintéticos. Luego optimizaron aún más 'RESCUE' para reducir la edición fuera del objetivo, a la vez que interrumpieron mínimamente la edición dentro del objetivo.

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