Un estudio internacional liderado por investigadores españoles ha logrado reconstruir los ancestros del sistema CRISPR-Cas presentes en bacterias ya extintas de hace hasta 2.600 millones de años. Los sistemas reconstituidos funcionan y presentan mayor flexibilidad que los actuales. Según los autores, esto podría abrir nuevas vías para la edición genética. Los resultados se publican en la revista Nature Microbiology.
Imagen de Cas9, una enzima endonucleasa asociada con el sistema CRISPR, actuando sobre el ADN objetivo. / Antonio Reifs (CIC nanoGUNE).
Moreno-Mateos - Crispr
Miguel Ángel Moreno-Mateos
Profesor de la Universidad Pablo de Olavide e investigador Ramón y Cajal en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD)
Es un trabajo genuinamente original con una aproximación imaginativa para, de manera última, entender la evolución del sistema CRISPR-Cas9 durante miles de millones de años.
La mejora de la tecnología CRISPR-Cas pasa por entender bien cómo funcionan estos sistemas desde un punto de vista bioquímico y estructural. Conocer cómo han cambiado a lo largo de la evolución nos va a permitir abordar estas mejoras desde un nuevo punto de vista, con potenciales aplicaciones en biotecnología y biomedicina.
El estudio sienta unos cimientos para ahora sobre ellos continuar trabajando y ser capaces de usar este conocimiento en aplicaciones biotecnológicas tangibles. En cualquier caso, estos estudios básicos son fundamentales para el avance en ciencias más aplicadas.
Toro - Crispr
Nicolás Toro
Profesor de Investigación del CSIC
Las bacterias albergan una gran cantidad de sistemas para defenderse de ataques biológicos foráneos, incluidos virus, que han ido evolucionando a lo largo de millones de años y que hoy despiertan un enorme interés por su posible utilidad para corregir defectos genéticos y enfermedades que afectan a organismos superiores, incluidos los humanos. Dentro de estos sistemas quizás el más conocido son los denominados CRISPR-Cas, un sistema de inmunidad adaptativa que le permite a las bacterias recoger y almacenar la historia de sucesivos ataques y así sentar las bases para la protección y defensa frente a aquellos de la misma naturaleza que pudiesen ocurrir en el futuro.
El estudio recientemente publicado en la prestigiosa revista Nature Microbiology, liderado por científicos españoles, logra reconstruir la historia evolutiva de uno de los más famosos de estos sistemas, el asociado a la proteína efectora Cas9. El estudio de los ancestros ya extintos de esta proteína actual revela una evolución desde unos sistemas que en su origen fueron más versátiles, tanto en el reconocimiento de las secuencias diana como en la naturaleza de las mismas, probablemente ADN de cadena sencilla y ARN.
Este estudio genera nuevas preguntas sobre cuál fue la función inicial de estos sistemas CRISPR-Cas primitivos, y su versatilidad da pie a pensar que estas proteínas reconstruidas de época pasada pudieran ser muy útiles actualmente en edición genómica, lo que abre un nuevo futuro al uso de esta tecnología. No obstante, el uso en general y en particular de estas nuevas tecnologías genéticas en seres humanos sin duda despierta numerosos recelos desde el punto de vista ético y social, y son necesarios estudios previos a que se puedan utilizar de forma efectiva, especialmente la evaluación de la actividad no deseada en otros lugares del genoma.
La tecnología basada en los sistemas CRISPR-Cas primitivos identificados en este estudio, así como la exploración de la diversidad de otros sistemas de defensa bacterianos, puede representar una revolución en el avance de la medicina para la humanidad.
- Artículo de investigación
- Revisado por pares
- Estudio experimental
- In vitro
Alonso-Lerma et al.
- Artículo de investigación
- Revisado por pares
- Estudio experimental
- In vitro