Aprovechar el poder de la CRISPR en el espacio y el tiempo

03.12.2019 - Austria

Investigadores del laboratorio de Ulrich Elling en el IMBA - Instituto de Biotecnología Molecular de la Academia Austriaca de Ciencias - en colaboración con el Vienna BioCenter Core Facilities han desarrollado una revolucionaria tecnología CRISPR llamada "CRISPR-Switch", que permite un control sin precedentes de la técnica CRISPR tanto en el espacio como en el tiempo.

©IMBA/Kaminski Grafik

Tecnología CRISPR-Switch.

La tecnología CRISPR/Cas9 se basa en una versión modificada de un sistema de defensa bacteriana contra los bacteriófagos. Uno de los descubrimientos más importantes para esta técnica fue puesto en Viena y publicado en 2012 en un estudio co-autorizado por Emmanuelle Charpentier y Krzysztof Chylinski, estudiante de doctorado de la VBC. Debido a su poder para editar también genomas de mamíferos, CRISPR/Cas9 se ha establecido rápidamente como el método de edición de genes más empleado en laboratorios de todo el mundo con un enorme potencial para encontrar su camino a las clínicas para curar enfermedades raras. Hace apenas una semana, se anunció el primer éxito en el tratamiento de la anemia drepanocítica.

Para controlar el poder de la edición del genoma, varios grupos han trabajado en sistemas para controlar la actividad de edición. Los científicos del laboratorio de Ulrich Elling en el IMBA pudieron ahora obtener un control sin precedentes sobre la actividad del sgRNA, en un sistema llamado "CRISPR-Switch".

El sistema CRISPR-Switch amplía radicalmente el potencial de aplicación de la edición genética basada en CRISPR, ya que puede activarse rápidamente y sin fugas detectables. También elude las posibles respuestas inmunitarias in vivo, ya que no se basa en la modulación de la expresión de Cas9 como lo hacían los métodos anteriores.
En CRISPR-Switch del laboratorio de Elling, la edición de genes se realiza mediante la modulación de la expresión de sgRNA, utilizando un sistema basado en las recombinasas Cre-Lox y Flp-FRT. Se trata de sistemas de recombinación específicos para cada lugar, que permiten una localización precisa y una sincronización de la expresión génica. Cre y Flp son conocidos por su alta eficiencia de recombinación en diferentes tipos de células, así como por su precisión.

Mediante el uso del novedoso método CRISPR-Switch, los científicos son capaces de dirigirse a genes con una especificidad superior y, debido al uso de recombinasas, un gen puede ser eliminado en un tipo de célula elegido con precisión. Como nivel adicional de control, múltiples genes pueden ser eliminados en cualquier orden deseable. Esto permite una versatilidad sin precedentes en la técnica CRISPR, ya que el momento exacto de la activación génica puede estudiarse en diferentes patologías tanto in vivo como in vitro. Junto con el Alumno del IMBA Daniel Schramek del Instituto de Investigación Lunenfeld-Tanenbaum de Toronto, los autores estudiaron el orden de los eventos mutagénicos que resultarían en la formación de gliomas en modelos de ratones. El método CRISPR-Switch es versátil y puede aplicarse a diferentes tipos de tumores, detectando así la secuencia exacta de genes necesarios para inducir la formación del tumor. Lo que tiene un potencial increíble es que con esta técnica, no sólo se puede estudiar la iniciación del tumor, sino que también se puede abordar el desafiante tema del mantenimiento del tumor.

La primera autora compartida del estudio, Maria Hubmann, explica: "Nuestros estudios in vivo en ratones confirmaron que era necesario un orden explícito de knockout de genes para la formación de tumores. Examinamos dos genes específicos, NF1 y TRP53, que se sabe que tienen una fuerte relación con el glioblastoma. Sólo cuando eliminamos TRP53 antes de NF1, y no al revés, los ratones desarrollaron gliomas".

"CRISPR-Switch nos permite controlar la edición de genes en el espacio y en el tiempo, a la vez que garantiza un interruptor de encendido y apagado increíblemente rápido y con un mínimo de efectos inespecíficos. Estoy entusiasmado con las futuras aplicaciones de nuestro método, ya que estoy seguro de que los laboratorios de todo el mundo pronto encontrarán sus beneficios", explica Krzysztof Chylinski, primer autor compartido del Vienna BioCenter Core Facilities.

La tecnología CRISPR-Switch también está disponible como una oportunidad de asociación. La IMBA está buscando activamente socios con intereses comerciales en áreas de aplicación relevantes, es decir, cribado, análisis de mutaciones, edición de genomas más seguros, multiplexación y/o terapia génica somática.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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