CRISPR mata al VIH y se come el Zika «como Pac-man». ¿Su próximo objetivo? Cáncer

Los investigadores han vinculado proteínas a un proceso que amplifica el ARN que podría usarse para detectar células cancerosas.

Hay una revolución biológica en curso y su nombre es CRISPR.

Pronunciada «más clara», la técnica significa Repetición Palindrómica Corta Interespaciada Regular Agrupada y se refiere a la forma en que se organizan las secuencias de ADN cortas y repetidas en el genoma de bacterias y otros microorganismos.

Inspirada en la forma en que estos organismos se defienden de los ataques virales al robar tiras de ADN de un virus invasor, la técnica se combina en una enzima llamada Cas creando secuencias recién formadas conocidas como CRISPR. En las bacterias, esto hace que el ARN haga copias de estas secuencias, lo que ayuda a reconocer el ADN del virus y previene futuras invasiones.

Esta técnica se transformó en una herramienta de edición de pestañas en 2012 y fue nombrada Revista científica del año 2015. Aunque no es la primera herramienta para la edición de ADN, ha despertado el interés de muchos científicos, investigadores y grupos de salud debido a su precisión, accesibilidad relativa y uso generalizado. ¿El más reciente? Erradicación del VIH.

A principios de mayo, investigadores de la Facultad de Medicina Lewis Katz de la Universidad de Temple (LKSOM) y la Universidad de Pittsburgh demostraron cómo pueden eliminar el ADN del VIH de los genomas de animales vivos, en este caso ratones, para reducir la propagación de la infección. . El descubrimiento fue la primera vez que se eliminó la replicación del VIH-1 de las células infectadas usando CRISPR luego de un estudio de prueba de concepto de 2016.

En particular, el equipo inactivó genéticamente el VIH-1 en ratones transgénicos, reduciendo la expresión de ARN de genes virales en aproximadamente un 60-95%, antes de probar el método en ratones infectados.

«Durante la infección aguda, el VIH se reproduce activamente», explicó el Dr. Khalili. «Con los ratones EcoHIV, pudimos investigar la capacidad de la estrategia CRISPR / Cas9 para bloquear la replicación viral y prevenir potencialmente la infección sistémica».

Cómo se comportan las enzimas CRISPR-Cas13a como Pac-man

****: La familia CRISPR-Cas13a, antes llamada CRISPR-C2c2, está relacionada con CRISPR-Cas9, que lidera la investigación biomédica y el tratamiento en la edición de genes.

****: Sin embargo, mientras que la proteína Cas9 escinde el ADN de doble hebra en secuencias específicas, la proteína Cas13a, una enzima de escisión del ácido nucleico llamada nucleasa, se une a secuencias de ARN específicas. Esto significa que no solo corta ese ARN específico, sino que también logra cortar y destruir todo el ARN presente.

****: «Piense en la unión entre Cas13a y su ARN objetivo como un interruptor de encendido y apagado: la unión del objetivo hace que la enzima se convierta en un Pac-Man en la célula, masticando todo el ARN cercano», dijo la investigadora Alexandra East. – Dijo Seletsky. Esta destrucción de ARN puede matar la célula.

****: Tres de las nuevas variantes de Cas13a también reducen el ARN a adenina. Esta diferencia permite la detección simultánea de dos moléculas de ARN diferentes, por ejemplo, de dos virus diferentes.

Desde la publicación de la investigación sobre el VIH, un equipo de biólogos de la Universidad de California, Berkeley, ha descrito 10 nuevas enzimas CRISPR que, una vez activadas, se dice que «se comportan como Pac-Man» para masticar el ARN en una forma que podría usarse. como detectores sensibles de virus infecciosos.

Estas nuevas enzimas son variantes de una proteína CRISPR, Cas13a, que los investigadores de UC Berkeley informaron en septiembre del año pasado en Nature y podrían usarse para detectar secuencias de ARN específicas, como las de un virus. El equipo demostró que una vez que CRISPR-Cas13a se une a su ARN objetivo, comienza a cortar todo el ARN sin discriminación, haciéndolo «brillante» para permitir la detección de señales.

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Dos equipos de investigadores del Broad Institute luego emparejaron CRISPR-Cas13a con el proceso de amplificación de ARN para revelar que el sistema, llamado Sherlock, podría detectar ARN viral en concentraciones extremadamente bajas, como la presencia de ARN, dengue y Zika, por ejemplo. Dicho sistema podría usarse para detectar cualquier tipo de ARN, incluido el ARN que es distintivo de las células cancerosas.

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