Resumen

La tecnología “Repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas” o en inglés Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR) es un mecanismo de edición génica que permite modificar un gen de interés, su expresión y funcionalidad. Esto tiene gran potencial clínico al silenciar, modificar o reparar los genes causantes o que empeoran el pronóstico de patologías monogénicas y el cáncer.

CRISPR es un mecanismo de defensa bacteriano adaptativo descubierto en Streptococcus pyogenes, en el que la bacteria inserta secuencias cortas y repetidas en fragmentos de ADN pertenecientes a los virus invasores, a fin de crear protección contra estos últimos.^1-3

Esta inmunidad adaptativa bacteriana ya estaba descrita por múltiples investigadores, pero CRISPR fue caracterizada en 2012-2013 por los investigadores Jennifer Doudna, Emmanuelle Charpentier y Feng Zang. Se creó como una herramienta de edición genética y desde entonces ha sido objeto de múltiples investigaciones y ha evolucionado, al punto que en la actualidad tiene alta especificidad, sensibilidad y eficacia.^1,2

Estas secuencias repetidas en el ADN bacteriano se pueden leer en ambas direcciones y están asociadas a una proteína nucleasa llamada CAS9. La tecnología permite realizar edición genética dirigida puntualmente al área del ADN de interés, sin afectar el resto del genoma, es decir, permite un “corte dirigido” para modificar el ADN genómico y por tanto su expresión génica.^1,2

A grandes rasgos, CRISPR funciona de la siguiente manera:^1,2

1. Adaptación: se inserta un espaciador del material genético del fragmento del ADN de interés.
2. Biogénesis: se genera un ARN CRISPR, donde la matriz CRISPR se transcribe como ácido ribonucleico de CRISPR (crARN), para guiar a la proteína CAS hacia su cadena complementaria, o sea, al ADN invadido. El ARN diseñado es el que va a reconocer la secuencia puntual del ADN que se quiere modificar.
3. Interferencia: el crARN unido a CAS9 reconoce las secuencias invasoras, y la nucleasa CAS9 se une al ADN identificado. Con los mecanismos celulares propios de polimerasas y ligasas, se realiza añadidura o remoción de los nucleótidos en el sitio marcado.

Gracias a los anterior, la edición CRISPR puede reemplazar el gen, ya que introduce una nueva secuencia génica extraída de otro ADN cuyo gen no tiene mutaciones, o estimula la reparación del ADN en el sitio de la alteración.^1-3

¿Qué significa esto para la práctica clínica?

CRISPR-CAS9 abre un nuevo arsenal terapéutico en casos donde la expresión o no de un gen es la clave de la fisiopatología de una condición. Los siguientes son algunos ejemplos de aplicaciones: ^1,2

• Edición de genes de las enfermedades mendelianas. Se podría realizar desde una disminución de la expresión de las patologías hasta su curación.²
• Inactivación de los genes de los receptores de estrógeno (ER) y receptor epidérmico humano 2 del factor de crecimiento (HER-2) en cáncer de mama.²
• Edición del gen MDR1 en aquellos pacientes en los que genera resistencia a la quimioterapia.^1,2
• Inactivación del gen de la proteína de muerte celular programada (PD-1) para activación de los linfocitos T y reconocimiento de células tumorales. Así se estimula la inmunidad celular y se ralentiza o elimina la enfermedad cancerígena.²
• Reemplazo del complejo mayor de histocompatibilidad para mejorar la supervivencia de un trasplante.¹
• Supresión de los genes de los virus, como por ejemplo del virus de inmunodeficiencia humana (VIH), que se encuentran en el ADN linfocitario de las células invadidas, lo que reduce la carga de la enfermedad y la etapa latente. ²

¿Qué falta?

Actualmente, CRISPR está en etapa de investigación. Para ingresar a la célula, esta tecnología depende de un vector viral, por lo que su seguridad no está bien dilucidada.^1-3

Sin embargo, se han hecho estudios en seres humanos. En 2016, la revista Nature publicó un trabajo de investigadores chinos que modificaron linfocitos de manera extracorpórea de un paciente en quien evidenciaron ralentización de la progresión de un cáncer de pulmón.²

En 2023, se realizó el primer ensayo fase 1b para el tratamiento de hipercolesterolemia familiar heterocigótica. El objetivo fue desactivar el gen que codifica la proteína PCSK9 y así reducir los niveles de colesterol asociado a lipoproteínas de baja densidad (cLDL). https://www.docred.com/noticias/noticia-medica-terapia-crispr-para-reducir-colesterol

El uso de CRISPR también reinició las discusiones bioéticas sobre el uso de terapia de edición genética en las células germinales y en embriones con fines de eugenesia, para “mejorar” las capacidades o rasgos hereditarios según creencias políticas o religiosas.²

En conclusión, CRISPR es una gran herramienta de edición de genes genómicos, con alta sensibilidad y especificidad, pero con seguridad en estudio. Tiene un gran potencial en múltiples enfermedades, sobre todo en aquellas asociadas a genes puntuales que modifican significativamente su historia natural.

Comentario editorial

CRISPR abre una gran puerta a las investigaciones en ciencias básicas genéticas que se vienen realizando. Aunque todavía no tiene una acción clínica, es un blanco terapéutico que podría cambiar de manera significativa la evolución y vida de los pacientes.