O químico estadounidense David Liu, da Universidade de Harvard / Imaxe: Casey Atkins
Ao químico californiano David Liu prohibíronlle a entrada no casino do hotel MGM Grand, en Las Vegas, cando tiña 29 anos. Gañaba demasiado diñeiro apostando na mesa do blackjack, o xogo de cartas no que hai que sumar unha puntuación o máis próxima a 21, pero sen pasarse. Triunfaba utilizando “matemáticas simples”, segundo asegurou por entón nunha entrevista coa revista da súa universidade, a de Harvard, en EE UU. Hoxe, Liu é un dos mellores científicos do planeta. E acaba de descubrir unha nova técnica para modificar cunha precisión sen precedentes a información xenética dos seres vivos.
As células humanas teñen o seu manual de instrucións escrito con catro letras (ATTGCTGAA…) en dous metros de ADN encartados de maneira asombrosa. As ferramentas de edición xenética, como a técnica CRISPR que revolucionou os laboratorios desde 2012, son capaces de buscar unha secuencia concreta de letras e cortala de maneira específica cunha especie de tesoiras moleculares, inserindo nova información coma se fose un procesador de textos. O problema é que, a miúdo, a operación falla e xéranse mutacións non desexadas. Como resultado, a maior parte das 75.000 variantes xenéticas humanas asociadas a enfermidades non se poden corrixir actualmente no laboratorio, segundo os cálculos do equipo de Liu. O seu método, afirman, pode reparar o 89%.
A técnica, bautizada prime editing (“edición de calidade”), é “elegante e fascinante”, en palabras do xenetista Lluís Montoliu, do Centro Nacional de Biotecnoloxía, en Madrid. “Estamos diante unha proposta disruptiva, algo novo, que non existía e que obrigará a revisar as posibilidades terapéuticas derivadas da edición xenética”, celebra. O equipo de Liu publicou na revista Nature os resultados de 175 experimentos en células humanas no laboratorio, incluíndo a corrección das causas xenéticas de trastornos como a anemia de células falciformes e a enfermidade de Tay-Sachs.
Nunha célula, as instrucións contidas no ADN tradúcense a outra linguaxe, o ARN, como paso intermedio para dirixir a fabricación de proteínas, por exemplo a hemoglobina que transporta o osíxeno no sangue ou os anticorpos que defenden ao organismo do ataque de virus e bacterias. Na técnica CRISPR habitual, os científicos deseñan unha molécula de ARN complementaria á secuencia de ADN que queren editar e engaden unha proteína Cas9, que actúa como unhas tesoiras. Esta máquina molecular é capaz de atopar o tramo de ADN desexado e cortalo, engadindo se é preciso outro fragmento de ADN con nova información sintetizada polos científicos.
A estratexia de David Liu é diferente. O californiano, segundo explica Montoliu, inventou “unha nova proteína quimérica”, que utiliza unha variante das tesoiras Cas9 capaz de cortar unha soa das dúas cadeas que forman a característica dobre hélice do ADN, evitando así mutacións indeseadas.
Para dirixir a súa máquina molecular a un lugar concreto do xenoma, Liu utiliza unha guía de ARN e “nada menos que unha transcriptasa reversa, unha proteína que usan fundamentalmente os virus para copiar o seu ARN en ADN, investindo o fluxo canónico da información xenética, que parte do ADN e cópiase a ARN, para acabar converténdose nunha proteína”, detalla Montoliu. “A guía de ARN neste caso esténdese e ten un extremo novo, máis longo, que é usado como molde pola transcriptasa reversa para copiar novo ADN coa secuencia correcta, coa mutación corrixida”, engade o investigador. O prime editing escribe nova información xenética directamente no xenoma.
“Necesítase moita máis investigación nunha ampla variedade de tipos celulares e organismos para entender mellor o prime editing e perfeccionalo”, recoñece o equipo de Liu na súa publicación na revista Nature. Montoliu tamén é cauto, á espera de que outros laboratorios do mundo ensaien a nova ferramenta. “Esa será a proba do nove que nos dirá se este procedemento innovador para editar xenomas vai ter posibilidades e percorrido terapéutico ou se se vai a quedar como unha máis das decenas de propostas con variantes alternativas de CRISPR que coñecemos cada semana”.
O ano pasado naceron en China os dous primeiros bebés cuxo xenoma foi modificado para que fosen inmunes ao virus da sida. Este avance logrado polo polémico científico Hei Jiankui foi recibido con alarma pola comunidade científica porque a técnica de edición xenética CRISPR aínda non é perfecta e pode xerar mutacións non desexadas noutras partes do xenoma. O equipo de Liu demostrou en liñas celulares de laboratorio que o prime editing xera menos erros de edición nos lugares aos que vai dirixido, aínda que non analizou se hai erros fóra de sitio, advirte Hilary Sheppard, bióloga molecular da Universidade de Auckland (Australia) en opinións recollidas por Science Media Centre. “Este é un avance fascinante que podería solucionar algúns dos problemas actuais da edición xenética, aínda que aínda queda tempo ata demostrar que pode corrixir erros no tipo de células esperado e en contextos clínicos”, explica a investigadora.
FONTE: Manuel Ensede/elpaís.com/ciencia
