¿Qué es CRISPR-Cas12a2? & ¿Por qué eso importa?

Una breve historia de CRISPR

CRISPR significa Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas (RCIS), que son segmentos de ADN procariota que contienen repeticiones cortas de secuencias de bases. Forman parte de un sistema de defensa bacteriano que, junto con las proteínas asociadas a CRISPR (Cas), constituye la base de la tecnología de edición genómica CRISPR-Cas9. En esencia, actúa sobre el material genético del virus para detener su propagación.

Las moléculas CRISPR se pueden utilizar junto con la proteína Cas9 (Cas significa proteína asociada a CRISPR) para formar la tecnología CRISPR-Cas9. Esta tecnología se aprovecha para eEdición de genes dentro de células y organismos vivos. utilizando secuencias CRISPR modificadoras.

Una ventaja clave de la técnica es que permite apuntar con mucha precisión al área del ADN que se está editando, algo que las técnicas anteriores no podían lograr. Los inventores de CRISPR-Cas9 obtuvieron el Premio Nobel de Química 2020.

Pero Cas-9 no es la única forma posible de utilizar CRISPR. También existe Cas13, que se puede utilizar para editar ARN. Y el relativo a este artículo, Cas12a.

Cas12a frente a Cas9

Esto explicará Cas12a tanto como sea posible de una manera comprensible para alguien que no sea bioquímico, de modo que algunos detalles se simplificarán un poco y podremos ver primero qué es CRISPR-Cas12a.

CRISPR-Cas12a es un sistema diferente de Cas9 en algunos aspectos:

• Proporcionar sitios de corte alternativos a lo que puede hacer Cas9.
  • Traducción no técnica: Los problemas difíciles de resolver con Cas9 podrían solucionarse con Cas12a
• Corta el ADN de una manera que deja una sección "pegajosa" de ADN en lugar del corte "roma" de Cas9, y se puede cortar varias veces.
  • Traducción no técnica: Esto da como resultado mayores posibilidades de que se produzca la edición de genes.
• No hay necesidad de transactivación de crRNA (tracrRNA) para Cas12a, al contrario de Cas9. Debido al tamaño más pequeño, permitiría una edición múltiple del genoma más sencilla.
  • Traducción no técnica: Se puede modificar más de un gen a la vez con CAs12a.

Fuente: Wikipedia

Propiedades únicas de Cas12a2

Con CRISPR-Cas12a, los investigadores pensaron que tenían una versión nueva y ligeramente diferente del ahora mejor entendido CRISPR-Cas9. Tenía muchos usos interesantes debido a estas variaciones, pero seguía siendo el mismo mecanismo básico.

Y luego vino Cas12a2.

El último número, “2” al final, corresponde a una variante de Cas12a que parecía tener propiedades muy diferentes. De hecho, actúa de manera muy diferente al Cas12a "normal" que al Cas12a del Cas9.

Los sistemas CRISPR-Cas están diseñados para atacar genes extraños y proteger a las bacterias de los virus. Los investigadores han reutilizado esta capacidad en la edición de genes. Lo que hace Cas12a2 es muy diferente. Cuando detecta ARN viral, comienza atacar TODOS los ácidos nucleicos dentro de la célula. La mayoría de las veces, matará la célula afectada, protegiendo al resto de la colonia de bacterias y bloqueando la replicación del virus.

Este mecanismo completamente nuevo consiguió para sus descubridores un lugar en la prestigiosa publicación Nature a principios de enero de 2023 en 2 artículos diferentes (algo que prácticamente hace carrera para cualquier biólogo).

Aplicaciones Cas12a2

La razón detrás del entusiasmo de los críticos de Nature es bastante simple. El mecanismo cas12a2 permite la creación de una herramienta para "matar células de forma programable".

La primera aplicación podría ser una edición mucho más eficiente utilizando el otro método CRISPR.. La combinación de Cas12a2 con otros sistemas CRISPR-Cas podría aumentar la eficiencia de la edición de genes CRISPR mediante contraselección.

También podría ser muy eficaz para detectar el ARN del virus. Entonces, un La segunda aplicación es que CAs12a2 podría convertirse en una prueba casi perfecta para detectar virus.s. El artículo publicado ya demuestra una prueba de concepto de esta idea.

Pruebas basadas en CAs12a2 combinaría la altísima sensibilidad de una prueba de PCR con la facilidad y el bajo costo de una prueba casera. Todo ello sin necesidad de maquinaria compleja.

La mejor parte es que se puede configurar para detectar prácticamente cualquier virus de ARN, una familia que contiene virus como el COVID-19, la gripe, el Ébola y el Zika, así como cualquier mutación que pudiera evadir el lote inicial de pruebas.

Para diseñar una nueva prueba, bastaría con conocer el genoma del virus y diseñar secuencias de ARNcr personalizadas. Algo que puede lograrse en tan solo unas semanas, como nos demostró la pandemia.

Entonces, con el nivel actual de comprensión de Cas12a2, las pruebas parecen ser una aplicación sencilla.

La tercera posible aplicación podría ser el uso de CRISPR-Cas12a2 en el tratamiento del cáncer.Un ejemplo teórico podría ser programar Cas12a2 para que reaccione a secuencias genéticas específicas de la célula cancerosa, obligándola a suicidarse. Sin embargo, esta aplicación podría estar más avanzada que las demás debido a la complejidad de la genética de las células cancerosas.

Conclusión de la inversión

La tecnología CRISPR aún está en su infancia y aún quedan mecanismos completamente nuevos por descubrir. Al investigador que trabajó en Cas12a2 le tomó 7 años obtener resultados suficientemente buenos para comprenderlo. CRISPR-Cas12a2 acaba de publicarse y todavía está muy lejos de llegar a la comercialización. No me sorprendería que otras variantes de los sistemas CRISPR-Cas siguieran ocultas en los resultados preliminares de otros equipos de investigación de todo el mundo.

Cas12a2 será un espacio para estudiar atentamente en el contexto de la tecnología de pruebas, lo que podría representar una amenaza para las pruebas de antígenos y las pruebas de PCR a largo plazo.

También podría combinarse con otras técnicas CRISPR para hacerlas más eficientes o resolver obstáculos técnicos. En general, Cas12a2 parece una buena razón para ser más optimistas sobre la tecnología CRISPR en general y su potencial para cambiar la medicina. Incluso en las pruebas, algo que nadie había previsto hasta enero de 2023.

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