Investigadores identifican una nueva enzima con prometedoras aplicaciones en edición genética

El grupo de Microbiología Molecular de la Universidad de Alicante (UA), en España, identificó una nueva enzima con prometedoras propiedades para las herramientas de edición genética CRISPR-Cas, una investigación que fue liderada por el científico Francis Mojica y que supone un avance significativo en el campo de la biomedicina.

Mojica, catedrático de Microbiología de la UA, es considerado el padre de la revolucionaria tecnología de edición genética CRISPR-Cas9.

Denominada AlCas12a, la proteína ahora identificada representa "un avance significativo en el campo de la biotecnología, la biomedicina y la agroalimentación", según anunció este martes la UA en un comunicado.

Descubierta en aguas residuales

Derivada de un metagenoma (material genético) procedente de aguas residuales, AlCas12a es un 20 % más pequeña que las variantes disponibles hasta el momento en el mercado, un factor que facilita su administración a células.

Además, es muy flexible y con una doble actividad de “corte” de ADN, aspectos que facilitan abordar un número mayor de secuencias diana y aumentar las posibilidades de éxito de las técnicas CRISPR.

El desarrollo de esta herramienta, liderado por el catedrático de Microbiología de la UA, Francis Mojica, junto a los investigadores Ignacio Baquedano, Javier Espinosa, Noemí Marco y Riccardo Rosselli, supone un paso en la edición genética de alta precisión en plantas y animales, en la detección rápida de patógenos, en el desarrollo de bacterias resistentes a virus o en la producción de agentes antibacterianos de nueva generación como alternativa a los antibióticos tradicionales, han explicado.

Las tecnologías CRISPR-Cas revolucionaron la ciencia al permitir modificar genes de manera precisa, rápida y económica. Gracias a ellas, científicos de todo el mundo pueden “cortar” y “pegar” el ADN para eliminar mutaciones, introducir mejoras genéticas o desarrollar terapias innovadoras.

Un avance para las técnicas de edición

En este sentido, “la enzima AlCas12a, al ser tan compacta, versátil y con nuevas funciones, es un avance para las técnicas de edición que ya conocemos”, reveló Mojica.

Una de las particularidades transformadoras de AlCas12a es su doble capacidad de corte del ADN: cis y trans. La primera puede actuar de forma dirigida, como unas 'tijeras moleculares' programadas para reconocer una secuencia concreta del genoma, es decir, cortar un fragmento de ADN en un punto exacto para modificarlo o sustituirlo.

En segundo lugar, el corte en trans puede degradar material genético de cadena sencilla de forma inespecífica. “Esta función ayuda a detectar la presencia de virus o bacterias y abre el camino a desarrollar pruebas de diagnóstico más rápidas y sensibles”, precisó el microbiólogo de la UA.

Actúa como un sistema de defensa integral

Por otro lado, los investigadores descubrieron que AlCas12a puede actuar incluso sin guía de ARN, algo inusual en este tipo de enzimas, y que permite atacar el genoma invasor sin necesidad de reconocer una secuencia concreta. “Actúa como un sistema de defensa integral, proporcionando a las bacterias tanto inmunidad innata como adquirida”, detalló Mojica.

En pruebas de laboratorio, AlCas12a logró editar genes con una precisión del 94 % y proteger a las bacterias de distintos tipos de virus. Los experimentos también confirmaron que la enzima mantiene su actividad en un rango amplio de temperaturas, entre 20 y 45 °C, lo que la hace compatible con una gran variedad de organismos, desde bacterias hasta plantas y animales.

“Todas estas características, junto a su tamaño compacto, convierten a AlCas12a en una revolución para su uso en terapias génicas, investigación biomédica y aplicaciones agrícolas", según el catedrático de la UA. 

EFE / Noticias Venevision