Un grupo de investigación internacional ha conseguido reconstruir, por primera vez, proteínas de hace 2.600 millones de años que tienen la misma capacidad de modificar los genes que las actuales. En concreto, los expertos han recuperado la historia evolutiva de los sistemas CRISPR-Cas a través de técnicas bioinformáticas. El descubrimiento, publicado en la revista Nature Microbiology, abre nuevas vías para encontrar "aplicaciones revolucionarias" a las tijeras micromoleculares CRISPR-Cas, las cuales actualmente permiten cortar y enganchar trozos de material genético a cualquier célula, según han explicado los especialistas.
El sistema CRISPR es una herramienta biológica que tienen muchas bacterias para defenderse contra los virus, cortando parte del material genético de su atacante y guardándolo en sus genes. Este sistema ha sido utilizado por la ciencia como herramienta para tratar diferentes enfermedades. La mayoría de laboratorios utilizan el CRISPR-Cas9, que procede de una bacteria que provoca otitis y laringitis. Sin embargo, muchas personas han desarrollado anticuerpos ante este sistema y, en estos casos, no se podría utilizar como terapia génica porque el sistema inmunitario de la persona lo atacaría. Es por eso que el genetista Lluís Montoliu, uno de los autores de la investigación, ha explicado a EFE que "son necesarios más sistemas CRISPR-Cas".
Ante esta falta, el grupo de investigación seleccionó varias bacterias relacionadas evolutivamente, de las cuales se escogió la secuencia de la proteína Cas9 y se introdujo en un ordenador para calcular cuál podría ser la secuencia de bacterias ancestrales que dio lugar a la variabilidad actual. Una vez obtenida esta línea temporal, los expertos escogieron cinco secuencias de aminoácidos a partir de las cuales se sintetizó en un laboratorio la correspondiente molécula de ADN para estudiar su funcionalidad. Montoliu ha detallado que las utilizaron "sobre dos genes que cuando están mutados causan albinismo" y pudieron comprobar "que funcionan". "Sorprendentemente, siguen funcionando como herramientas de edición genética", ha remarcado.
Este descubrimiento podría proporcionar herramientas de edición genética con propiedades diferentes de las actuales, "mucho más flexibles, lo cual abre nuevas vías en la manipulación del ADN y el tratamiento de enfermedades", ha subrayado la investigadora del proyecto a Ylenia Jabalera. En esta línea, Montoliu ha asegurado que, ahora, el siguiente paso es utilizar un modelo animal, como un ratón, para verificar su seguridad y eficacia antes de plantear su uso en ensayos clínicos.
Más descubrimientos
Aparte, la investigación también ha demostrado que el sistema CRISPR-Cas se ha ido haciendo más complejo a lo largo del tiempo y se ha adaptado a las nuevas amenazas de virus que las bacterias han sufrido en su evolución. "Un sistema que se ha ido puliendo a lo largo de miles de millones de años, desde una maquinaria rudimentaria, poco selectiva en sus inicios, hasta convertirla en un sofisticado mecanismo de defensa capaz de distinguir con gran precisión el material genético de invasores indeseados que tiene que destruir, de su propio ADN," explican los investigadores.