¿Podría CRISPR ser la próxima superarma contra los virus?

El potencial de CRISPR más allá de la edición genética

Desde su descubrimiento, CRISPR (“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”), que ganó el premio 2020 Premio Nobel de Química, ha revolucionado la medicina y la biotecnología.

Fuente: Premio Nobel

Esto se debe a que CRISPR es el primer método de edición genética que permite una orientación muy precisa de una secuencia genética específica, lo que permite corregir errores genéticos. in vitro or in vivo sin correr el riesgo de mutaciones no deseadas.

Esto es importante porque la inserción no dirigida de genes se ha relacionado con grandes problemas, en particular riesgos de cáncer, lo que hace que su uso terapéutico sea difícil y controvertido.

CRISPR se puede utilizar de múltiples maneras para interrumpir un gen ya presente, eliminar una secuencia específica o editar/insertar la secuencia genética correcta.

Fuente: Terapéutica CRISPR

Esto se convirtió en un gran avance médico con el Aprobación de la FDA para la primera terapia basada en CRISPR en 2023, desarrollado por Terapéutica CRISPR (CRSP )  para enfermedades genéticas de la sangre (Siga el enlace para obtener un informe dedicado a CRISPR Therapeutics).

Sin embargo, la edición genética precisa controlada por humanos no es para lo que se utilizaba CRISPR en la naturaleza. Se trata, ante todo, de una herramienta antiviral que las bacterias utilizan para sobrevivir a los ataques de los virus.

Esto plantea la pregunta de si CRISPR podría utilizarse de la misma manera para tratar virus humanos, especialmente aquellos que son más difíciles de combatir con vacunas o tratamientos antivirales.

Esta es la idea investigada por investigadores de la Universidad Islámica Azad (SRBIAU) (Irán), la Universidad de Ciencias Médicas Semnan (Irán), la Universidad de Ciencias Médicas Shahid Beheshti (Irán), la Universidad de Ciencias Médicas Shahroud (Irán) y la Universidad de Bergen (Noruega).

Publicaron sus hallazgos en una revisión sistemática de la investigación en curso en el campo en MDPI, bajo el título “Avances en la tecnología CRISPR para tratamientos antivirales: la edición genómica como posible cura para las infecciones virales crónicas.

Los orígenes naturales de CRISPR como defensa viral

La mayoría de las bacterias se encuentran bajo la amenaza constante de virus especializados en atacarlas, llamados bacteriófagos (literalmente "devoradores de bacterias"). Los fagos actúan infectando la bacteria e inyectándole su material genético para replicar más virus.

Fuente: Genómica innovadora

Cada secuencia genética CRISPR que se encuentra dentro de una bacteria CRISPR individual se deriva de un fragmento de ADN de un bacteriófago que previamente había infectado al procariota o a uno de sus ancestros.

De esta manera, el sistema CRISPR puede reconocer el material genético del bacteriófago y cortarlo en pedazos antes de que logre reproducirse en nuevas partículas de virus.

Esto crea una especie de "inmunidad adquirida" para las bacterias contra los fagovirus. CRISPR se encuentra en aproximadamente el 50 % de los genomas bacterianos secuenciados.

Considerando lo extendidos que están los sistemas CRISPR y lo importantes que son contra las infecciones virales de las bacterias, ¿podría usarse este método también para tratar virus en humanos?

Combatir las infecciones crónicas con CRISPR

¿Por qué infecciones crónicas?

Al hablar de infecciones virales, las infecciones crónicas son la principal preocupación de los médicos. Esto incluye virus como el VIH o la hepatitis.

Un problema específico de estas enfermedades, que les permite eludir tanto el tratamiento como el sistema inmunológico del cuerpo, es que pueden permanecer latentes, con el material genético viral incrustado en la célula, a veces en silencio durante años.

A veces, el provirus cambia a un modo inactivo que no se puede transcribir, lo que plantea un problema.

El sistema inmunitario humano no solo no puede atacar estos reservorios latentes, sino que los medicamentos antirretrovirales tampoco actúan sobre estas secciones no transcriptoras. Algunos de estos reservorios del VIH-1 pueden sobrevivir hasta 60 años en las células T CD4+.

Hay algunas formas en las que la tecnología CRISPR podría utilizarse para combatir estas infecciones virales crónicas.

¿Puede CRISPR ayudar a curar el VIH/SIDA?

Una opción es, mediante ingeniería genética, crear células humanas que carezcan de los receptores necesarios para que la infección viral funcione. En el caso del SIDA/VIH, las células T CD4+ inmunitarias modificadas, sin los correceptores CCR5 y CXCR4, se vuelven resistentes al virus y pueden bloquear su entrada.

Este enfoque parece funcionar en el laboratorio, pero será necesario realizar estudios exhaustivos con animales y luego realizar ensayos en humanos para determinar si es lo suficientemente eficaz y seguro como para convertirse en una cura fiable para la enfermedad.

El mismo método de modificación de células humanas se considera para la hepatitis C. CRISPR-Cas13a, dirigido al sitio de entrada del virus en las células del hígado, previene la replicación del virus de manera efectiva con daños extremadamente limitados a las células del hígado, mucho menores que los causados ​​por el virus.

CRISPR vs. infecciones de hepatitis B latentes

De manera similar al VIH, el virus de la hepatitis B forma un reservorio viral latente utilizando “ADN circular cerrado covalentemente” (ADNccc) en las células del hígado.

Estudios en células cultivadas indicaron que los sistemas CRISPR dirigidos contra secuencias conservadas en el genoma de la hepatitis B pueden reducir con éxito el 98% del material de ADN del virus de la hepatitis B.

Combatiendo el VPH con CRISPR

El virus del papiloma humano, o VPH, es un virus de transmisión sexual que puede causar lesiones precancerosas que posteriormente pueden convertirse en cáncer, no solo en el cuello uterino, sino también en otros órganos. También puede permanecer latente.

Existen algunas vacunas contra el VPH, pero no cubren todos los tipos de VPH y no pueden ayudar con infecciones preexistentes.

Los sistemas CRISPR pueden regular positivamente pRb, una proteína supresora de tumores del huésped, bloqueando el crecimiento de células HPV positivas e inhibiendo su actividad cancerosa.

Uso de CRISPR para abordar el virus de Epstein-Barr (VEB)

El virus de Epstein-Barr, o VEB, es un virus que infecta las células inmunes (linfocitos B) y causa mononucleosis infecciosa, aunque en ocasiones puede evolucionar a cánceres malignos, como el linfoma de Burkitt.

También en este caso, modificar las células inmunes puede bloquear su evolución hacia el cáncer, suprimiendo así eficazmente los peores efectos del VEB.

CRISPR frente a los enfoques antivirales tradicionales

Como vimos con la reciente pandemia de COVID, un problema recurrente para las vacunas es cómo apuntar a una parte del virus que sea lo suficientemente estable y constante entre cepas para que la vacuna siga siendo efectiva a pesar de las mutaciones rápidas.

Esto se debe a que los virus son muy buenos modificando sus proteínas de superficie, las únicas accesibles a los anticuerpos creados por las vacunas.

Por el contrario, los métodos basados ​​en CRISPR-Cas13d pueden apuntar a secuencias genéticas conservadas que codifican la proteína de la cápside y la ARN polimerasa, que son necesarias para la proliferación del virus.

Al centrarse en estas áreas conservadas, PAC-MAN pretende ofrecer una eficacia de amplio espectro contra diversas cepas de virus e incluso contra virus relacionados.

El mismo método podría utilizarse para los virus de la gripe, que son aún más capaces de mutar constantemente y evadir las vacunas existentes.

Por ejemplo, hasta el 92% de las cepas de influenza A conocidas fueron atacadas con éxito con solo seis crRNA, y se logró un éxito similar con el SARS-CoV-2 utilizando 22 crRNA.

Terapias antivirales CRISPR: Perspectivas futuras y limitaciones

Incluso si el sistema CRISPR es capaz de adaptarse a las mutaciones, esto no es completamente infalible, como lo demuestra la continua adaptación de los bacteriófagos a los sistemas CRISPR naturales. Por lo tanto, si bien estos métodos podrían representar un gran avance médico, es poco probable que sean una solución milagrosa.

La modificación indeseada del genoma humano también supone un riesgo, especialmente con los sistemas CRISPR-Cas9, que puede eventualmente causar mutación o toxicidad del tratamiento. Esto ha sido menos preocupante en la terapia génica para enfermedades genéticas mortales sin cura, lo que ha llevado a la reciente aprobación de estas terapias.

En el caso de las enfermedades infecciosas en poblaciones más grandes, la FDA puede adoptar una línea más dura y un enfoque más cauteloso, retrasando el camino hacia la comercialización de estas terapias.

El sistema de administración del sistema CRISPR a las células huésped tampoco es trivial. Los vectores virales o las nanopartículas pueden provocar reacciones inmunitarias indeseadas o afectar a órganos distintos de los deseados.

Los avances en la terapia CRISPR, desde el uso de otras versiones distintas de Cas9 (como CRISPR-Cas12a), o nuevos vectores más tolerados por el cuerpo humano, también beneficiarán el progreso de las terapias antivirales CRISPR.

Además, nuevos métodos como el uso de Cas13, que se dirigen al ARN viral sin dañar el ADN del huésped, son especialmente adecuados para una respuesta rápida contra virus de ARN como el SARS-CoV-2.

Invertir en la innovación CRISPR

ediciones

Editas fue fundada por Jennifer Doudna, codescubridora de CRISPR-Cas9. Editas comenzó trabajando con Cas9, pero ahora se centra en una versión patentada de Cas12a que ellos mismos diseñaron: AsCas12a.

Puede leer más sobre las propiedades únicas de Cas12a en nuestro artículo dedicado “¿Qué es CRISPR-Cas12a2? & ¿Por qué eso importa?.

Fuente: ediciones

También puedes leer un resumen de todas las empresas de Jennifer Doudna en el artículo correspondiente “Principales empresas de Jennifer Doudna a seguir."

Editas se centra en la anemia falciforme (SCD) y la beta-talasemia, 2 enfermedades en las que perdió la carrera por la aprobación del primer tratamiento frente a los competidores CRISPR Therapeutics y BlueBirdBio.

En general, el programa SCD (Recientemente renombrado Reni-Cell) se ha retrasado varias veces, lo que ha generado preocupación entre los inversores, y desde entonces se ha vuelto a centrar en la terapia in vivo para diferenciarla de las terapias para la SCD ya aprobadas.

Sin embargo, Editas posee importantes patentes sobre CRISPR-Cas12, que ha sido utilizado por investigadores de la Universidad de Nueva Gales del Sur, Australia, para desarrollar una prueba de tira de COVID-19, ilustrando el potencial de la tecnología más allá de la edición genética.

Editas también firmó en 2023 un acuerdo de 50 millones de dólares con Vertex para que la empresa utilice la propiedad intelectual Cas9 de Editas.

Editas se centra en otras versiones de CRISPR distintas del “clásico” CRISPR-Cas9 y su propiedad intelectual de investigación podría resultar útil para establecer asociaciones y generar ingresos sin un producto aprobado por la FDA, además de una pista de efectivo hasta 2026.

A medida que Cas12a parece demostrar cada vez más ser el mejor método para la edición de múltiples genes, la experiencia de Editas y el enfoque en esta variante de CRISPR podrían resultar una apuesta ganadora a largo plazo.

(Puedes leer más sobre las empresas CRISPR en nuestro artículo correspondiente “Las 5 principales empresas CRISPR en las que invertir".)

Últimas noticias y desarrollos bursátiles de Editas (EDIT)

Estudios referenciados:

^{1. Nouri, F., Alibabaei, F., Forouzanmehr, B., Tahmasebi, H., Oksenych, V. y Eslami, M. (2025). Avances en la tecnología CRISPR para tratamientos antivirales: Edición genómica como posible cura para infecciones virales crónicas. Microbiology Research, 16(5), 104. https://doi.org/10.3390/microbiolres1605010}