Un consorci multidisciplinari liderat per l’Institut de Ciències del Mar del Consell Superior d’Investigacions Científiques (ICM-CSIC), i en el qual participa el Dr. Julián Cerón, líder del grup de Models de malaltia en C.elegans de l’IDIBELL, ha sol·licitat la patent de dues noves eines d’edició genètica amb característiques úniques respecte al sistema canònic més utilitzat de CRISPR-Cas9.
CRISPR i la necessitat d’explorar per innovar
La tecnologia de CRISPR-Cas9 és un sistema d’edició genètica que ha revolucionat la ciència d’aquest segle, especialment la recerca biomèdica, per la seva capacitat d’eliminar, editar o introduir nous gens en organismes de forma molt precisa. En essència, aquest sistema està format per un ARN guia capaç d’identificar i unir-se específicament a la seqüència d’ADN que es vol editar, i una proteïna Cas9 que, com si fos una “tisora” genètica, permet tallar i modificar aquesta seqüència.
Les tisores que més es fan servir als laboratoris de tot el món, SpCas9, es van descobrir al microorganisme Streptococcus pyogenes, un bacteri patogen en humans i que prefereix les temperatures mitjanes. Per ampliar la caixa d’eines amb sistemes d’edició genètica que treballin a altres temperatures o editin altres tipus de gens, cal explorar ambients diferents per trobar els microorganismes que les porten.
Astèrix i Obèlix, les noves tisores genètiques
Això és precisament el que es va aconseguir amb l’expedició oceanogràfica Malaspina de 2010, que va permetre obtenir una robusta base de dades genètiques microbianes del fons de l’oceà amb la qual dissenyar dues noves eines d’edició genètica, DO1 i DO2 (DO de Deep Ocean). Com apunta Silvia G. Acinas, microbiòloga de l’ICM-CSIC i coordinadora de l’anàlisi genètica de les mostres de l’expedició que ha liderat la investigació, “Les nostres dues Cas9, que procedeixen de l’oceà profund, tenen propietats biofísiques diferents que poden facilitar noves aplicacions. Per exemple, una és capaç de tallar a temperatures baixes de forma molt precisa“.
El Dr. Julián Cerón, coinventor d’ambdues eines, afegeix que són molt eficients i presenten característiques úniques i diferencials respecte al CRISPR-Cas9 convencional. “Al laboratori les anomenem Astèrix i Obèlix perquè són molt eficients en la seva activitat de tallar ADN“, explica referint-se als famosos personatges de còmic que combatien els romans. “A més, funcionen bé a temperatures més fredes que l’SpCas9 canònic, ampliant el rang de condicions a les quals poden treballar aquestes eines als laboratoris“, revela l’expert. Per l’alt potencial de transferència d’aquest projecte, han rebut els ajuts CERCA GINJOL Patents Fund i BlueNetVal 2025 perquè acostin aquestes eines al mercat.
“Astèrix és més petita que SpCas9 i, per tant, més manejable en biotecnologia, mentre que Obèlix, més gran, té una seqüència de reconeixement PAM que identifica el gen a tallar i que equival a la de SpCas9. Gràcies a això, podem fer servir la nostra Cas9 com a alternativa per editar a les mateixes regions d’ADN que fa servir SpCas9“, explica el Dr. Cerón.
No obstant això, en aquest sentit l’expert subratlla que “no es tracta de reemplaçar SpCas9, que seguirà sent útil, sinó d’ampliar l’actual caixa d’eines d’edició genètica amb noves variants com les nostres“. Per continuar coneixent tot el seu potencial, ara estudien els seus índexs d‘off target o taxa de tall fora del gen diana, ja que les noves Cas9 de l’oceà profund semblen ser més específiques que SpCas9.
El suport especial de Francis Mojica
La col·laboració científica va tenir un paper fonamental des dels primers compassos del projecte, que també ha involucrat un dels pares dels sistemes CRISPR. Precisament, és amb Francis Mojica, la persona que el 2001 va encunyar el terme CRISPR i un dels primers a identificar aquest sistema, amb qui els investigadors d’aquest projecte estan escrivint un article on compartiran aquestes troballes amb la comunitat científica internacional.
Peça adaptada del reportatge original d’Ana Lozano, realitzat dins del Programa d’Ajudes CSIC-Fundació BBVA de Comunicació Científica, Convocatòria 2023.
L’Institut d’Investigació Biomèdica de Bellvitge (IDIBELL) és un centre de recerca creat el 2004 i especialitzat en càncer, neurociència, medicina translacional i medicina regenerativa. Compta amb un equip de més de 1.500 professionals que, des de 73 grups de recerca, publiquen més de 1.400 articles científics a l’any. L´IDIBELL està participat per l´Hospital Universitari de Bellvitge i l´Hospital de Viladecans de l´Institut Català de la Salut, l´Institut Català d´Oncologia, la Universitat de Barcelona i l´Ajuntament de L´Hospitalet de Llobregat.
IDIBELL és membre del Campus d´Excel·lència Internacional de la Universitat de Barcelona HUBc i forma part de la institució CERCA de la Generalitat de Catalunya. L’any 2009 es va convertir en un dels cinc primers centres de recerca espanyols acreditats com a institut de recerca sanitària per l’Institut de Salut Carlos III. A més, forma part del programa HR Excellence in Research de la Unió Europea i és membre d’EATRIS i REGIC. Des de l’any 2018, l’IDIBELL és un Centre Acreditat de la Fundació Científica AECC (FCAECC).