Desde su descubrimiento, la edición genética mediante CRISPR-Cas9 ha abierto nuevas posibilidades en terapia génica, puesto que podría permitir eliminar genes defectuosos y añadir sus versiones funcionales de forma fácil y rápida. Pero la técnica no está exenta de riesgos, puesto que se ha asociado a mutaciones no deseadas y citotoxicidad.
La nucleasa Cas9 es la encargada de cortar el ADN, y el método actual consiste en introducirla en las células junto con un ARN sintético que guía a dicha enzima hacia la localización del genoma que se quiere editar (ARNg). Sin embargo, se han documentado mutaciones y efectos no deseados de Cas9 fuera de la localización diana.
En un trabajo reciente, investigadores japoneses han descubierto que los protocolos actuales de edición con Cas9 ocasionan una fragmentación excesiva del ADN, provocando las mutaciones no deseadas y la citotoxicidad. Por ello se propusieron investigar nuevos métodos de ARNg para tratar de minimizar esta elevada actividad de edición del material genético por parte de la nucleasa.
La adición de series extra de citosina en el ARN guía protege contra el exceso de actividad editora de Cas9
Publicados en Nature Biomedical Engineering, los resultados muestran que la adición de series extra de citosina en el extremo 5’ del ARNg actuaba como protectora frente a la actividad sobreeditora de Cas9 y permitía una edición del ADN más segura.
Utilizando este ARNg de protección como guía, se observó una reducción de los efectos no deseados fuera de la localización diana y de la citotoxicidad de la técnica. También se incrementó la eficiencia de la edición selectiva de un único alelo y se mejoró la de la reparación directa de la doble cadena de ADN.
Para poner a prueba las aplicaciones terapéuticas del nuevo método, los investigadores recurrieron a un modelo murino con fibrodisplasia osificante progresiva, una enfermedad minoritaria humana, así como a células madre pluripotentes humanas. La aplicación de CRISPR-Cas9 con este nuevo ARNg de protección permitió reparar el daño genético causante de la enfermedad a nivel de un único nucleótido.
Estos resultados abren la puerta a una aplicación más segura y eficiente de esta técnica como terapia génica, algo especialmente relevante en enfermedades genéticas minoritarias para las que no existen tratamientos.
Referencia
Kawamata M, Suzuki HI, Kimura R, Suzuki A. Optimization of Cas9 activity through the addition of cytosine extensions to single-guide RNAs [published online ahead of print, 2023 Apr 10].
Nat Biomed Eng. 2023;10.1038/s41551-023-01011-7.
doi:10.1038/s41551-023-01011-7OAD-ES-AMG-0001
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