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La nueva tecnología CRISPR podría cambiar una sola letra del genoma del ADN

La nueva tecnología CRISPR podría cambiar una sola letra del genoma del ADN


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Los avances en la edición de genes en los últimos años han desbloqueado nuevos potenciales en la forma en que los humanos piensan sobre las posibilidades genéticas. Sin embargo, un nuevo estudio de un equipo internacional de investigadores detalló una nueva técnica de edición de genes que podría modificar una sola base de ADN con "absoluta precisión" en el genoma humano.

Hasta la fecha, el proceso desarrollado por el equipo japonés podría remodelar radicalmente lo que podría ser posible con la edición de genes. El equipo llamó a la tecnología MhAX, que significa eXcisión asistida por microhomología. El método guía a la célula para que se repare a sí misma por diseño y proporciona pares de células genéticamente emparejadas para estudiar mutaciones celulares relacionadas con la enfermedad, anotó el equipo en un comunicado de prensa.

El equipo concentró su investigación en mutaciones únicas en el ADN, polimorfismos de nucleótido único o SNP. Los SNP son el estilo de variación más común dentro del genoma humano. Existen más de 10 millones de SNP, y algunos de los más famosos incluyen enfermedades cardíacas, diabetes y Alzheimer.

Los investigadores querían analizar más de cerca la conexión de los SNP con enfermedades en gran parte hereditarias. Sin embargo, para hacer eso, el equipo necesitaba comparar una célula 'gemela' que estuviera genéticamente emparejada en todos los sentidos. El truco consistía en lograr que las células gemelas se diferenciaran solo en un SNP. De ahí la necesidad de un proceso como MhAX para optimizar una forma de crear células gemelas.

El equipo colocó una modificación de SNP junto a un gen indicador fluorescente que ayuda a los investigadores a buscar y encontrar células modificadas. Luego diseñaron una secuencia de ADN duplicada a cada lado del gen fluorescente. Estos se convertirían en sitios para la edición CRISPR para luego cortar el ADN. Luego, el equipo utilizó un sistema de reparación llamado unión de extremos mediada por microhomólogos (MMEJ) para eliminar el gen fluorescente.

Y todo el proceso dejó a los investigadores con un SNP de edición de base única al final del proyecto.

El proceso fue largo y no tan "simple" como se describe, según los autores del estudio del equipo.

"Por lo general, necesitamos agregar un gen para la resistencia a los antibióticos junto con el SNP para superar la baja eficiencia", dijo Shin-Il Kim, profesor asistente en el laboratorio de Woltjen y co-primer autor del estudio. "Dado que eso agrega otro cambio al genoma, también necesitamos una forma de eliminarlo".

El profesor asociado Knut Woltjen fue el líder del proyecto. Dijo que su inspiración para la tecnología MhAX provino de ver cómo el ADN responde naturalmente a las fuerzas externas y se repara a sí mismo.

"Para que MhAX funcione, duplicamos las secuencias de ADN que ya están presentes en el genoma. Luego dejamos que las células resuelvan esta duplicación. Al mismo tiempo, las células deciden qué SNP permanecerán después de la reparación", dice. "Un experimento da como resultado el espectro completo de posibles genotipos de SNP".

El equipo del laboratorio de Woltjen ya ha utilizado la creación y corrección de otros SNP. Actualmente, están trabajando para descubrir la causa genética de la diabetes grave en pacientes más jóvenes.

"Nuestro objetivo es generar tecnologías de edición de genes que mejoren nuestra comprensión de los mecanismos de la enfermedad y, en última instancia, conduzcan a terapias", dijo Woltjen. "Estamos seguros de que MhAX tendrá una amplia aplicabilidad en la investigación actual de enfermedades humanas y más allá".


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