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Enfermedades raras y edición genética con CRISPR/Cas

  • miércoles, 26 septiembre, 2018 a las 08:30
  • por Francisco Gálvez Prada

Las enfermedades raras son aquellas que que ocurren con una frecuencia baja, es decir, que afectan a un pequeña parte de la población, pero ¿cuántas personas deben estar afectadas para que sea considerada una enfermedad rara?

El término es variable dependiendo de la zona del planeta en la que te encuentres. Por ejemplo, en Europa, se considera así cuando la enfermedad afecta a 1 de cada 20.000 personas (un 0,05% de la población); en cambio en Estados Unidos es cuando la enfermedad la sufren menos de 200.000 personas (si existen casi 36 millones de personas, sería un 0,0006% de la población); o en Japón, menos de 50.000 personas. Empezamos a ver que el término puede ser muy variable ¿por qué esta definición es variable? El problema es que cuanto mayor sea el número de habitantes de la zona a controlar, y menor la incidencia de la enfermedad, mayores tendrán que ser los esfuerzos para poder combatirla.

Las enfermedades raras son una problemática mundial que deben tener su hueco en la investigación

Las enfermedades raras son una problemática mundial que deben tener su hueco en la investigación

Enfermedades raras y edición genética con CRISPR/CasLas enfermedades raras son aquellas que que ocurren con una frecuencia baja, dificultando su estudio y tratamiento, naciendo Crispr Cas como una solución

¿Cuál es la problemática de las enfermedades raras?

Su problemática principal es, su investigación, ya que es complicado agrupar un grupo de personas en la misma región con la enfermedad para someterlas al estudio. Además, al ser una enfermedad con tan bajo índice, la documentación relacionada es baja o nula, y muchas veces los esfuerzos internacionales suelen ser complejos a la hora de organización.

¿Cuántas enfermedades raras existen?

Tenemos una media de 6.000 enfermedades raras, muchas de ellas causadas por defectos genéticos, lo cual quiere decir, que podríamos identificar el gen o los genes implicados en la misma y buscar una cura. Un porcentaje menor son provocadas por exposición ambiental durante el embarazo o después de nacer. Pero lo más preocupante de este número es que aproximadamente un 80% de ellas no tienen tratamientos curativos, para algunas de ellas ni siquiera tratamientos paliativos.

¿Qué es CRISPR?

Por si no sabes cómo se pronuncia es “Krisper”, y significa Repeticiones Palindrómicas1 Cortas Interespaciadas Regularmente Agrupadas (de sus siglas en inglés Clusters of Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), y se trata de una familia de secuencias de ADN que se pueden encontrar en bacterias y arqueas y contienen fragmentos de virus que los infectaron. Con ello, este mecanismo consigue detectar fragmentos de ADN y previenen a la propia bacteria de futuros ataques del mismo virus.

Ahora, imagina este sistema, pero usándolo para localizar secuencias determinadas en nuestro organismo, esa es la base de la nueva metodología llamada CRISPR/Cas9 y de la que tanto habrás oído hablar.

CRISPR/Cas es un sistema inmunitario procariota. Ataca a elementos genéticos extraños, proporcionando una especie de inmunidad adquirida. Se trata de un ARN, que junto a las proteínas Cas, reconoce este elemento exógeno de ADN y lo corta.

Estructura cristalina de una estructura de un complejo de vigilancia CRISPR guiada por ARN unido a un ADNss objetivo. Mulepati S, Heroux A, Bailey S Science. 2014 Aug 14. pii: 1256996. PMID:25123481

Estructura cristalina de una estructura de un complejo de vigilancia CRISPR guiada por ARN unido a un ADNss objetivo. Mulepati S, Heroux A, Bailey S Science. 2014 Aug 14. pii: 1256996. PMID:25123481. Proteopedia.org

¿Por qué es importante seguir estudiando el sistema CRISPR/Cas?

Todavía estamos muy lejos de la edición genética a la carta, pero el camino sigue avanzando. Tanto que se ha realizado una primera prueba de edición de genes y parece prometedora. Es más, estos resultados preliminares, sugieren que podría ser usado para tratar enfermedades raras, aunque la efectividad no está todavía del todo clara.

En el ensayo se diseñaron enzimas para corregir un error en personas que tienen problemas para descomponer algunos azúcares complejos, enfermedad llamada Síndrome de Hunter. En concreto, estas mutaciones desactivan la iduronato-2-sulfatasa (IDS), que en su defecto, estos azúcares complejos se acumulan produciendo daños en pulmones, corazón y cerebro. Ahora mismo los pacientes lo único que reciben es infusiones de la enzima para reemplazar la versión dañada, pero su durabilidad es apenas una semana.

Homodímero de Iduronato-2-sulfatasa por Demydchuk, M., Hill, C.H., Zhou, A., Bunkoczi, G., Stein, P.E., Marchesan, D. et al.

Homodímero de Iduronato-2-sulfatasa por Demydchuk, M., Hill, C.H., Zhou, A., Bunkoczi, G., Stein, P.E., Marchesan, D. et al.

En el estudio usaron un virus sobre las células de 4 pacientes durante 4 meses para introducir las enzimas de edición de genes en el organismo. En dos de ellos, que recibieron dosis más altas se pudo observar una reducción de uno de los marcadores bioquímicos utilizados para su evaluación, en cambio los otros dos, no vieron ningún cambio. Aunque sigue siendo muy pronto para aventurarse a decir si funcionó o no, ninguno de los 4 pacientes mostraron problemas después del tratamiento.

El problema es que estos estudios suelen ser caros, y un mal resultado a veces termina en una menor inversión o una caída de las acciones de la compañía, ya que se pierde fiabilidad o confianza en la metodología. Esto, unido a que el número de pacientes es muy bajo y los resultados son complicados de interpretar, hacen más difícil hacer estudios continuados.

En el presente la técnica más utilizada es la edición mediante enzimas con dedos de Zinc y en el laboratorio sobre células del paciente, algo que es mucho más controlado, y que después se vuelven a introducir en el paciente. El reto actual es la edición directa mediante la técnica CRISPR-Cas9.

¿Qué opinas, llegaremos a un futuro donde la edición genética sea un día a día? ¿Podremos vencer cualquier tipo de enfermedad y vivir eternamente? ¿Se convertirá en un problema social? ¡Déjanos tus opinión en los comentarios!

 


Bibliografía

  • Mulepati, Sabin, Annie Héroux, and Scott Bailey. “Crystal structure of a CRISPR RNA–guided surveillance complex bound to a ssDNA target.” Science 345.6203 (2014): 1479-1484. (Enlace)
  • Heidi Ledford. First test of in-body gene editing shows promise. Preliminary results suggest that treatment for rare disease is safe, but its effectiveness is unclear. (Enlace)
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Notas   [ + ]

1. la secuencia de nucleótidos es la misma en ambas direcciones

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Autor Francisco Gálvez Prada

Licenciado en Biología. Socio fundador del Centro de Investigación y Desarrollo de Recursos Científicos - BioScripts. CEO en IguannaWeb y CTO en Hidden Nature.


2 comentarios en “Enfermedades raras y edición genética con CRISPR/Cas

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