Científicos exploran la edición genética CRISPR como posible cura para el síndrome de Down
Un estudio demostró que el uso de diversas herramientas de edición genética CRISPR puede ser eficaz para eliminar la copia extra del cromosoma 21, responsable del síndrome de Down. La investigación, realizada por un grupo de científicos japoneses, sugiere que este enfoque podría aplicarse a neuronas y otras células nerviosas con el objetivo de desarrollar una posible cura para esta afección.
El síndrome de Down se origina por la presencia de una tercera copia, total o parcial, del cromosoma 21. Esta anomalía cromosómica afecta a 1 de cada 700 seres vivos y puede diagnosticarse con relativa facilidad en las primeras etapas del desarrollo. Las personas con esta condición presentan una amplia gama de características morfológicas y anatómicas distintivas. En algunos casos, pueden surgir defectos congénitos que provocan problemas cardíacos, digestivos, auditivos y oculares, así como discapacidad intelectual, obesidad, alteraciones motoras y neurológicas. La gravedad de estos problemas varía e influyen directamente en la esperanza de vida. Hasta la fecha, no existe una cura definitiva para esta condición.
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Ryotaro Hashizume, investigador del Departamento de Patología y Biología Matriz de la Facultad de Medicina de la Universidad de Mie, ha desarrollado con sus colegas una técnica de edición genética que permite identificar y eliminar el cromosoma adicional. Su trabajo recuerda que cada individuo hereda una copia de cada cromosoma de su madre y otra de su padre. En los casos de síndrome de Down, uno de los progenitores transmite dos copias del cromosoma 21, lo que da lugar a la trisomía. Sin embargo, estas copias no son idénticas, ya que pueden contener variantes genéticas que influyen en la actividad de los genes.
Esta particularidad ha sido clave en el nuevo estudio, el cual logró identificar secuencias específicas en uno de los cromosomas duplicados para intervenirlo mediante más de 50 herramientas del sistema CRISPR-Cas9. Esta tecnología de edición genética utiliza una molécula de ARN especialmente diseñada para guiar una enzima hacia una secuencia determinada del ADN. Una vez allí, la enzima corta las hebras de ADN en ese punto, lo que permite eliminar una pequeña sección. Como resultado, la célula modificada conserva únicamente dos copias del cromosoma 21, una de cada progenitor, corrigiendo así la trisomía.
“Desarrollamos un método de extracción de secuencias objetivo de Cas9 específico de alelos, conocido como AS, que elimina eficientemente el cromosoma objetivo, a diferencia de estrategias anteriores menos específicas», explican los autores en un artículo publicado en la revista PNAS Nexus. «La eliminación temporal de los genes de respuesta al daño del ADN aumenta la pérdida de cromosomas, mientras que el rescate cromosómico restaura las firmas genéticas y mejora los fenotipos. AS es eficaz, incluso en células diferenciadas, y podría revolucionar el tratamiento de la trisomía 21”,
El experimento se llevó a cabo en células madre pluripotentes inducidas y fibroblastos cultivados en laboratorio. Los investigadores reconocen que su metodología aún no está lista para aplicarse en organismos vivos, ya que la técnica actual también puede afectar a los cromosomas que se conservan. “En futuras investigaciones, nos enfocaremos en comprender mejor el mecanismo de pérdida de los cromosomas tratados con Cas9, así como en evaluar las posibles consecuencias a largo plazo de que estas modificaciones persistan en el genoma”, concluyen.