El descubrimiento del genoma humano ha traído aparejado la búsqueda de la capacidad para editarlo. Desde que más de una década de investigación permitiera secuenciar por primera vez el ADN del ser humano, los estudios no han parado hasta conseguir la secuenciación total del genoma el pasado julio de 2021. Con la secuenciación y el mayor conocimiento de los genes involucrados en diferentes fases de la vida, la genética ha apostado por centrarse en aquellos que influyen en la salud para conocer cómo afectan a las personas y al mismo tiempo saber cómo se pueden modificar.
Así ha aparecido la escritura genética o edición de genes, capaz de obtener terapias para curar enfermedades genéticas, es decir, que tienen su origen en una alteración de los genes. Estas terapias modifican a través de la escritura génica modifican los genes para eliminar esa alteración causante de enfermedades como algunos cánceres, la enfermedad de Huntington o las casi 8.000 enfermedades raras existentes en el mundo. Sin embargo, el desarrolllo de estas curas es lento y costoso, existiendo pocas herramientas con las que desarrollarlas.
"La ingeniería del genoma humano ha avanzado significativamente en la última década con el desarrollo de nuevas herramientas de edición, pero aún había un vacío de tecnología que permitiera que los genes terapéuticos se transfirieran de manera eficiente con pocas limitaciones de tamaño", indica el Dr. Marc Güell.
Se consiguió una eficacia de hasta un 25-30% con unas mínimas inserciones fuera del objetivo
En este punto, investigadores del Laboratorio de Biología Sintética Traslacional de la Universidad Pompeu-Fabra dirigidos por el Dr. Marc Güell han creado una nueva tecnología de escritura de genes capaz de escribir con precisión tanto genes pequeños como grandes y obtener así terapias más efectivas y seguras. La investigación ha dado lugar a Find Cut-and-Transfer (FiCAT), una herramienta de última generación, como recoge un artículo publicado en la revista Nature Communications.
FiCAT es programable, eficiente y precisa basada en la combinación de las proteínas modificadas CRISPR-cas y transposasa piggy Bac (PB) logrando insertar fragmentos pequeños y grandes. Maria Pallarès, co primera autora del estudio explica que: “CRISPR destaca por su precisión a la hora de editar pequeños fragmentos. Por otro lado, las transposasas nos permiten insertar fragmentos grandes pero de forma descontrolada. Hemos combinado lo mejor de cada tecnología”.
Esto quiere decir que esta tecnología “nos permite insertar fragmentos grandes de ADN en el genoma de forma precisa. Esto nos permite desarrollar soluciones terapéuticas a enfermedades que actualmente no tienen tratamiento, como por ejemplo la Distrofia Muscular de Duchenne, o ciertas cegueras hereditarias, en la que el gen afectado tiene un gran tamaño”, afirma la Dra. Avencia Sánchez-Mejías, investigadora senior del grupo y co-autora principal del trabajo.
Durante los estudios en líneas celulares humanas y de ratón, se consiguió una eficacia de hasta un 25-30% con unas mínimas inserciones fuera del objetivo. También pudieron transferir genes in vivo en hígado de ratón y células de la línea germinal en modelos de ratón. “Hemos ido modificando las enzimas progresivamente para que adquirieran la función que buscábamos, seleccionando los que mostraban una mejor función”, detalla Dimitrije Ivančić, co primer autor del artículo. “Nuestro trabajo es una clara muestra de que la ingeniería de enzimas en el contexto de la edición de genomas tiene un gran potencial”, concluye.