Universidad
Francis Mojica, el padre del CRISPR, identifica una enzima que revoluciona la edición genética
La proteína supone un gran avance en la detección rápida de patógenos, en el desarrollo de bacterias resistentes a virus o en la producción de agentes antibacterianos
Diario Información
Una enzima identificada en las aguas residuales, de la que de momento se desconoce su origen, puede representar un gran avance científico por las aplicaciones que tiene en biotecnología y biomedicina. Ayuda a detectar la presencia de virus o bacterias, a desarrollar bacterias resistentes a los virus y a producir agentes antibacterianos. El grupo de investigación de Microbiología Molecular de la Universidad de Alicante (UA), liderado por el científico Francis Mojica, padre de la tecnología CRISPR, ha identificado una proteína con prometedoras propiedades para las herramientas de edición genética CRISPR-Cas. Denominada AlCas12a, los investigadores han anunciado que este elemento representa un avance significativo.
El desarrollo de esta herramienta “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 y en la producción de agentes antibacterianos de nueva generación como alternativa a los antibióticos tradicionales”, explica el equipo liderado por el catedrático de microbiología de la UA, junto a los investigadores Ignacio Baquedano, Javier Espinosa, Noemí Marco y Riccardo Rosselli.
Y es que esta sustancia 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.
Estas técnicas han revolucionado 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. 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”, añade Mojica.
El catedrático de Microbiología de la UA, Francis Mojica. / PILAR CORTES
"Tijeras moleculares"
Una de las particularidades transformadoras del nuevo material identificado 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”, apunta el microbiólogo de la UA.
Por otro lado, los investigadores han descubierto que esta enzima 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”, detalla el científico ilicitano que ha estado a las puertas de lograr el Nobel, por estar, precisamente, considerado como el "padre" de la edición genética.
Según han informado desde la UA, en pruebas de laboratorio, la enzima ha logrado editar genes con una precisión del 94 % y proteger a las bacterias de distintos tipos de virus. Los experimentos también han confirmado que el material hallado en aguas residuales 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.
Una predicción informática de la estructura tridimensional de la proteína AlCas12a (azul), unida a un ARN guía (rojo) y el ADN diana (amarillo) / INFORMACIÓN
La enzima es una revolución para su uso en terapias génicas, investigación biomédica y aplicaciones agrícolas
“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”, destaca el catedrático de la UA.
La Oficina de Transferencia de Resultados de la Investigación (OTRI) de la UA ha incluido el hallazgo de AlCas12a en su oferta tecnológica para aquellas empresas interesadas en adquirir la licencia de la patente para su explotación comercial.
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