Reacción a "Proteínas diseñadas con IA pueden ampliar la caja de herramientas CRISPR de edición genómica más allá de las producidas por la evolución"

Cuando Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier coincidieron por vez primera en un congreso científico en San Juan de Puerto Rico en marzo de 2011, no tenían la misma experiencia en el universo CRISPR. Charpentier era una recién llegada, con un artículo en ciernes que se publicaría en Nature y que describiría uno de los componentes principales de los sistemas CRISPR: el tracrRNA. Pero Doudna llevaba ya años trabajando y publicando excelentes artículos en proyectos de ARN y en los sistemas CRISPR, principalmente analizando las estructuras de diversas proteínas Cas. Una vez más, la serendipia había posibilitado que una colega de su institución, la Universidad de California en Berkely, Jill Banfield, le alertara de la publicación de Francis Mojica de 2005 en la que describía por vez primera los sistemas CRISPR como un nuevo sistema inmunológico de defensa que usaban las bacterias para defenderse de los virus. Charpentier se presentaba al mundo con su primera publicación CRISPR, pero Doudna llevaba publicados muchos artículos sobre el tema. Acordaron en Puerto Rico colaborar y, un año y meses más tarde, en junio de 2012, publicaban un artículo en Science conjuntamente en el que proponían convertir aquellos sistemas CRISPR de Mojica en unas nuevas herramientas de edición genética. En octubre de 2020 recibieron, las dos, merecidamente, el Premio Nobel de Química por esa propuesta, y el resto ya es historia de la ciencia. 

Charpentier seguramente ha sido la que ha triunfado en su apuesta empresarial, al fundar la empresa CRISPR Therapeutics que, junto a Vertex Therapeutics, ha desarrollado la primera terapia CRISPR aprobada por la EMA y la FDA, Casgevy, para curar dos enfermedades graves de la sangre, la anemia de células falciformes y la beta-talasemia. Doudna también ha fundado varias empresas y una de ellas, Intellia, probablemente sea la que consiga aprobar la segunda terapia CRISPR, esta vez para tratar una enfermedad rara, la amiloidosis congénita asociada a transtiretina. Pero si en algo ha destacado Doudna sobre su colega Charpentier ha sido en su excelencia científica, al publicar regularmente sorprendentes avances tanto de los mecanismos básicos de funcionamiento de los sistemas CRISPR-Cas como de la identificación y descripción de nuevos sistemas CRISPR-Cas y sobre el origen y la evolución de estas maravillosas herramientas que nos han cambiado la vida a los investigadores en biología, biomedicina y biotecnología.  

Este es el caso de la nueva publicación del laboratorio de Doudna, que aparece publicada en Science, otro ejemplo más de su excelencia científica. En este nuevo estudio, Doudna ha decidido explorar el diseño de nuevas proteínas Cas con propiedades singulares, no derivadas de la naturaleza, sino desarrolladas en el laboratorio, a partir de una versión mínima de las proteínas Cas llamada TnpB.  

Aprovechando los beneficios de la inteligencia artificial, han logrado desarrollar nuevas proteínas Cas con características que superan a las Cas conocidas para usarlas en aplicaciones de edición genética tanto en bacterias como en plantas y animales. Con su gran conocimiento de la estructura de proteínas han analizado (con ayuda de criomicroscopía electrónica) cómo los diversos dominios de estas nuevas Cas iban acomodándose, manteniendo su actividad nucleasa guiada por ARN.  

Esta nueva estrategia, que combina la definición de dominios estructurales con la delimitación de residuos que son esenciales en estas proteínas, ofrece una inesperada fuente de generación de nuevas proteínas Cas, distintas a las existentes en la naturaleza pero que mantienen su actividad como Cas, para su aplicación en diversas aplicaciones en los que los sistemas CRISPR-Cas siguen necesitando optimización tanto en eficacia como en seguridad.  

Sin duda dará que hablar esta publicación y nos aportará a la comunidad científica un sinnúmero de nuevas proteínas Cas con las que experimentar en nuestros laboratorios. Muchas gracias, Jennifer Doudna.