Los científicos han creado un «interruptor» para la edición de genes

El sistema de edición de genes CRISPR-Cas9, que ha revolucionado la ingeniería genética en la última década, consiste en cortar hebras de ADN, un proceso que es muy difícil de controlar y puede conducir a cambios genéticos no deseados. Ahora, gracias a los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de California en San Francisco (UCSF), una nueva tecnología de edición de genes llamada CRISPRoff podría cambiar eso. según un comunicado de prensa,

A diferencia del CRISPR tradicional, la técnica descrita en un artículo publicado en Cell el 9 de abril de CR es irreversible: los cambios incorporados se pueden transmitir a otras líneas celulares. Esta proteína de edición de genes no destructiva actúa como un simple rompedor de genes, recreando los beneficios del sistema CRISPR-Cas9 ampliamente utilizado sin dañar el material genético de las células.

«Hace cuatro años, rápido [from the initial grant]»IS CRISPRoff finalmente está trabajando en ciencia ficción». dice el coautor Luke Gilbert«Es emocionante ver que funciona tan bien en la práctica».

«La gran historia aquí es que ahora tenemos una herramienta simple que puede silenciar la gran mayoría de genes», dijo Jon Onathan Weissmann, profesor de biología en el MIT e investigador del Instituto Médico Howard Hughes. “Podemos hacer esto para muchos genes al mismo tiempo, sin dañar el ADN, de una manera muy homogénea y reversible. «Es una gran herramienta para controlar la expresión genética».

«Ingeniería genética 2.0»

Adentro sistema clásico CRISPR-Cas9, es difícil limitar el resultado, que, cuando los investigadores vieron la oportunidad de editar otros tipos de genes.

Los investigadores han creado una pequeña máquina de proteínas para construir un editor epigenético que puede imitar la metilación natural del ADN, un mecanismo epigenético que se produce al agregar metilo (CH3) al ADN. La máquina, guiada por pequeños ARN, puede convertir grupos metilo en puntos especiales de filamento. Después de eso, los genes metilados son «silenciados» o apagados, de ahí el nombre de la máquina.

Esto no cambia la secuencia de la cadena de ADN, lo que permite a los investigadores revertir el efecto de silenciamiento mediante el uso de enzimas que eliminan los grupos metilo. Los investigadores llamaron a este método CRISPRon.

Los investigadores han descubierto que pueden usar este interruptor para apuntar a la mayoría de los genes. Genoma humanoAdemás, funcionó tanto para genes como para otras regiones del ADN que controlan la expresión de genes sin codificar proteínas.

Además, CRISPRoff silenció grandes regiones metiladas llamadas islas CpG, que eran necesarias para el mecanismo de metilación del ADN.

CRISPRoff para aplicación práctica

El método se probó en células madre pluripotentes inducidas, que son células que pueden transformarse en otras células del cuerpo. Cuando los investigadores silenciaron el gen de las células madre, obligándolas a convertirse en neuronas, resultó que el gen estaba en silencio en el 90% de las células. Esto revela que las células retienen la memoria de los cambios epigenéticos realizados por el sistema CRISPRoff.

En otro estudio, los investigadores utilizaron la tecnología de silenciamiento de proteínas Tau, que puede crear pilas cerebrales que causan pérdida de memoria. Enfermedad de Alzheimer, en neuronas. Resultó que aunque estaba completamente apagado, CRISPRoff podría usarse para rechazar la expresión de Tau. «Lo que hemos demostrado es que esta es una estrategia viable para silenciar a Tau, para evitar que exprese esa proteína», dijo Weissman. «La pregunta es, ¿cómo le transmites eso a un adulto?» ¿Y es realmente suficiente para influir en el Alzheimer? «Estas son grandes preguntas abiertas, especialmente la última».

Los investigadores ahora están explorando nuevas formas de utilizar la tecnología de edición de genes. «Con esta nueva tecnología CRISPRoff puede: [express a protein briefly] «Escribe un programa que se recuerda և se lleva a cabo por la celda de forma indefinida», dice Gilbert. «De alguna manera, podemos aprender a crear la versión 2.0 de CRISPR-Cas9, que es más segura, igual de efectiva, puede hacer todas estas otras cosas».