Estudiar bacterias ancestrales para curar enfermedades actuales: la última revolución de la técnica CRISPR-Cas

Un estudio internacional liderado por científicos españoles descifra el origen de la tecnología CRISPR-Cas 2.600 millones de años atrás

Una investigación a nivel internacional ha sido capaz de reconstruir por primera vez los ancestros del revolucionario sistema CRISPR-Cas. Esto les ha hecho remontarse a más de 2.600 millones de años atrás en el tiempo, para estudiar su evolución. Los resultados apuntan que estos sistemas «resucitados» no solo funcionan, sino que son más útiles que las versiones actuales, por lo que podría constituir toda una revolución de la biomedicina.

Estos hallazgos se han presentado en la prestigiosa revista científica Nature Microbiology y, según la opinión de los investigadores, «abre nuevas vías para la edición genética». El grupo de Nanobiotecnología de nanoGUNE, liderado por Raúl Pérez-Jiménez, lleva años estudiando la evolución de las proteínas desde el origen de la vida hasta nuestros días. Así, realizan reconstrucciones ancestrales de proteínas y genes de organismos ya extinguidos para observar qué características tienen y si podrían utilizarse en biotecnología. En este viaje en el tiempo, han reconstruido por primera vez la historia evolutiva de los sistemas CRISPR-Cas, desde ancestros de hace 2.600 millones de años hasta la actualidad. 

«Resulta sorprendente que podamos revitalizar proteínas Cas que debieron existir hace miles de millones de años y constatar que ya tenían entonces la capacidad de operar como herramientas de edición genética, algo que hemos confirmado en la actualidad editando con éxito genes en células humanas» explica Lluís Montoliu en la nota de prensa, investigador del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) y del CIBERER, y responsable del equipo que ha comprobado la funcionalidad de estas Cas ancestrales en células humanas.

Las futuras aplicaciones de este gran descubrimiento

«Este trabajo representa una forma original de abordar el desarrollo de herramientas CRISPR para generar nuevos instrumentos y mejorar las derivadas de los existentes en organismos actuales», destaca el investigador Francis Mojica, descubridor de la técnica CRISPR-Cas.

Miguel Angel Moreno, jefe del servicio de Genética del Hospital Ramón y Cajal e investigador del CIBERER, apunta que «la ingenuidad que podía tener un organismo ancestral, en cuanto a que no reconoce tan específicamente algunas regiones del genoma como sí lo hacen los actuales, la convierte en una herramienta más versátil para corregir mutaciones que hasta ahora eran no editables o se corregían de manera poco eficiente».

«Este logro científico hace posible disponer de herramientas de edición genética con propiedades distintas a las actuales, mucho más flexibles, lo cual abre nuevas vías en la manipulación de ADN y tratamiento de enfermedades tales como ELA, cáncer, diabetes, o incluso como herramienta de diagnóstico de enfermedades», destaca Ylenia Jabalera, investigadora del proyecto en nanoGUNE.

¿En qué consiste el sistema CRISPR-Cas?

Las siglas CRISPR hacen referencia a una secuencias repetitivas que se encuentran en el ADN de bacterias y arqueas. Entre estas repeticiones, se encuentran fragmentos de material genético de antiguos virus que infectaron a sus antepasados. Esto les permite a las bacterias reconocer al virus si vuelve a infectarlas y defenderse de él cortando esa secuencia de ADN específica mediante proteínas Cas.

Sin embargo, los investigadores han visto en esta herramienta y en su reconocimiento de secuencias de ADN específicas una oportunidad de oro para explotar la tecnología de edición genética, como si de unas «tijeras moleculares» se tratase. La tecnología CRISPR-Cas permite hoy en día cortar y pegar trozos de material genético en cualquier célula, lo cual hace posible su utilización para editar el ADN.