Avances, contratiempos en la edición genómica CRISPR y la edición base para la tirosinemia

¿Qué es CRISPR?

Descubierto por primera vez en 1987 por un equipo de biotecnólogos japoneses en la Universidad de Osaka, la comprensión de la ciencia detrás de CRISPR tardó décadas en comprenderse. Sin embargo, no fue hasta 2017, que la potente técnica de edición de genes recibió luz verde para su uso en ensayos en humanos, y marzo de 2020 antes de que el primer humano recibiera un tratamiento in vivo con la técnica CIRSPR-Cas9 con éxito.

Debido a que es un avance patentado con implicaciones éticas, la tecnología CRISPR es ampliamente desconocida fuera de las comunidades científicas. Cortar hebras de ADN y reemplazarlas con segmentos correctos puede tener efectos impredecibles en las células. Editar el mismo gen 10 veces diferentes puede producir 10 resultados diferentes, a menudo debido a una mala orientación o una aplicación incorrecta.

¿Qué es la edición base?

Un enfoque más refinado de las técnicas CRISPR-Cas9, llamado edición base, permite a los científicos simplemente volver a codificar la secuencia de ADN errante sin cortar. Piense en ello como usar un borrador de lápiz en las partes mal codificadas del genoma humano para que luego pueda escribir las correctas. Este enfoque se ha demostrado con éxito en animales, pero no en humanos. Con la edición del genoma humano todavía en su infancia relativa, existe un potencial de crecimiento, si los problemas se pueden resolver.

Al igual que las técnicas y la tecnología CRISPR con las que se basa, la edición base todavía se está estudiando por qué algunas ediciones producen resultados inesperados y cómo se puede corregir para su uso en la terapia génica humana.

Terapia génica y tirosinemia

El primer uso de la edición de base y la tecnología CRISPR en la tirosinemia autosómica recesiva se llevó a cabo en 2018 por un equipo conjunto de médicos y científicos de la Universidad de Pensilvania y el Hospital de Niños de Filadelfia. El estudio, que utilizó ratones fetales como sujetos, inyectó el CRISPR de edición base directamente en la vena de la vitelina para ver si se podían hacer ediciones en el hígado, en lugar de en cualquier otro lugar.

El estudio resultó exitoso, y las ediciones aparecieron en los hígados de ratones bebés y no en áreas análogas. Hubo una tasa de error de aproximadamente el 2 por ciento para los genes corregidos con la edición base, en comparación con el 40 por ciento con los que utilizaron la tecnología CRISPR tradicional. Este estudio mostró el potencial de la tecnología de edición de base CRISPR en fetos con tirosinemia en el útero.

Avances adicionales

La corrección de los genes responsables de la tirosinemia en el útero es valiosa, ya que el trastorno comienza a atacar el hígado varios meses antes del nacimiento. Pero, ¿se puede usar la tecnología para adultos que viven con tirosinemia?

2019 vio más avances en la tecnología de edición de base, específicamente en las técnicas de edición de base de adenina (ABE), que utilizan la adenosina como el medio para realizar ediciones en lugar de la citosina. Utilizando ratones adultos, los investigadores utilizaron ABE para corregir mutaciones empalmadas CRISPR y estimular las células hepáticas que contienen acetato de fumaratoacetato (FAH). La FAH es la enzima que falta en los hígados de las personas con tirosinemia, lo que permite que el cuerpo descomponga los aminoácidos.

Que sigue

Es difícil decir qué sigue para el uso de CRISPR-Cas9, edición de base y edición de base de adenina en relación con la tirosinemia. Si bien los modelos celulares y animales han demostrado el uso exitoso de estas técnicas y tecnología de terapia génica, todavía queda un largo camino por recorrer para perfeccionar las técnicas para tener márgenes de error más pequeños. Hay un viaje aún más largo para que los científicos y los médicos los perfeccionen para su uso en humanos, y posibles batallas éticas y legales que complican el asunto. Si bien las personas con tirosinemia no verán las recompensas de la investigación de edición de bases en el corto plazo, los rápidos avances en el campo son prometedores.