Un consorcio multidisciplinar liderado por el Instituto de Ciencias del Mar del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (ICM-CSIC), y en el que participa el Dr. Julián Cerón, líder del grupo de Modelos de enfermedad en C.elegans del IDIBELL, ha solicitado la patente de dos nuevas herramientas de edición genética con características únicas respecto al sistema canónico más utilizado de CRISPR-Cas9.
CRISPR y la necesidad de explorar para innovar
La tecnología de CRISPR-Cas9 es un sistema de edición genética que ha revolucionado la ciencia de este siglo, especialmente la investigación biomédica, por su capacidad de eliminar, editar o introducir nuevos genes en organismos de forma muy precisa. En esencia, este sistema está formado por un ARN guía capaz de identificar y unirse específicamente a la secuencia de ADN que se quiere editar, y una proteína Cas9 que, a modo de “tijera” genética, permite cortar y modificar dicha secuencia.
Las tijeras que más se usan en los laboratorios de todo el mundo, SpCas9, se descubrieron en el microorganismo Streptococcus pyogenes, una bacteria patógena en humanos y que prefiere las temperaturas medias. Para ampliar la caja de herramientas con sistemas de edición genética que trabajen a otras temperaturas o editen otros tipos de genes, es necesario explorar ambientes distintos en busca de los microorganismos que las portan.
Astérix y Obélix, las nuevas tijeras genéticas
Eso es precisamente lo que se consiguió con la expedición oceanográfica Malaspina de 2010, que permitió obtener una robusta base de datos genéticos microbianos del fondo del océano con la que diseñar dos nuevas herramientas de edición genética, DO1 y DO2 (DO de Deep Ocean). Como apunta Silvia G. Acinas, microbióloga del ICM-CSIC y coordinadora del análisis genético de las muestras de la expedición que ha liderado la investigación, “Nuestras dos Cas9, que proceden del océano profundo, tienen propiedades biofísicas diferentes que pueden facilitar nuevas aplicaciones. Por ejemplo, una es capaz de cortar a temperaturas bajas de forma muy precisa”.
El Dr. Julián Cerón, coinventor de ambas herramientas, añade que son muy eficientes y presentan características únicas y diferenciales respecto al CRISPR-Cas9 convencional. “En el laboratorio las llamamos Astérix y Obélix porque son muy eficientes en su actividad de cortar ADN”, cuenta refiriéndose a los famosos personajes de cómic que combatían a los romanos. “Además, funcionan bien a temperaturas más frías que el SpCas9 canónico, ampliando el rango de condiciones a las que pueden trabajar estas herramientas en los laboratorios”, revela el experto. Por el alto potencial de transferencia de este proyecto, han recibido las ayudas CERCA GINJOL Patents Fund y BlueNetVal 2025 para que acerquen estas herramientas al mercado.
“Astérix es más pequeña que SpCas9 y, por lo tanto, más manejable en biotecnología, mientras que Obélix, más grande, tiene una secuencia de reconocimiento PAM que identifica el gen a cortar y que equivale a la de SpCas9. Gracias a esto, podemos usar nuestra Cas9 como alternativa para editar en las mismas regiones de ADN que usa SpCas9”, explica el Dr. Cerón.
No obstante, en este sentido el experto subraya que “no se trata de reemplazar a SpCas9, que seguirá siendo útil, sino de ampliar la actual caja de herramientas de edición genética con nuevas variantes como las nuestras”. Para seguir conociendo todo su potencial, ahora estudian sus índices de off target o tasa de corte fuera del gen diana, ya que las nuevas Cas9 del océano profundo parecen ser más específicas que SpCas9.
El apoyo especial de Francis Mojica
La colaboración científica tuvo un papel fundamental desde los primeros compases del proyecto, que también ha involucrado a uno de los padres de los sistemas CRISPR. Precisamente, es con Francis Mojica, la persona que en 2001 acuñó el término CRISPR y uno de los primeros en identificar este sistema, con quien los investigadores de este proyecto están escribiendo un artículo donde compartirán estos hallazgos con la comunidad científica internacional.
Pieza adaptada del reportaje original de Ana Lozano, realizado dentro del Programa de Ayudas CSIC-Fundación BBVA de Comunicación Científica, Convocatoria 2023.
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