He jiankui
Uno de los desarrollos recientes más interesantes en ingeniería genética es CRISPR-Cas9 (CRISPR). CRISPR deriva su nombre de las “repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas”, secuencias genómicas que los microbios utilizan para defenderse de los ataques virales. Junto con las proteínas asociadas a CRISPR (Cas), las bacterias utilizan las secuencias para reconocer y desarmar futuros virus invasores. Los científicos han adoptado este sistema para utilizarlo en la ingeniería genética.
La tecnología CRISPR-Cas permite a los científicos editar genes y manipular la expresión génica con una facilidad que no era posible con otros métodos. Y lo que es más importante, también permite a los investigadores editar genes dentro de organismos vivos, un hecho que respalda el uso de CRISPR-Cas en una amplia gama de aplicaciones, desde la investigación básica hasta el desarrollo de nuevas terapias y otros productos biotecnológicos.
Esta página contiene información de fondo sobre la tecnología CRISPR, así como otros recursos y actividades. Vea también nuestro vídeo, CRISPR Explained: Historia, tecnología y aplicaciones de la edición genética.
Terapéutica Crispr
La edición del genoma (también llamada edición de genes) es un grupo de tecnologías que dan a los científicos la capacidad de cambiar el ADN de un organismo. Estas tecnologías permiten añadir, eliminar o alterar material genético en lugares concretos del genoma. Se han desarrollado varios enfoques para la edición del genoma. Uno muy conocido es el llamado CRISPR-Cas9, que es la abreviatura de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas y de la proteína 9 asociada a CRISPR. El sistema CRISPR-Cas9 ha suscitado un gran interés en la comunidad científica porque es más rápido, más barato, más preciso y más eficaz que otros métodos de edición del genoma.
El sistema CRISPR-Cas9 se adaptó a partir de un sistema de edición del genoma de origen natural que las bacterias utilizan como defensa inmunitaria. Cuando se infectan con virus, las bacterias capturan pequeños trozos del ADN de los virus y los insertan en su propio ADN siguiendo un patrón particular para crear segmentos conocidos como matrices CRISPR. Las matrices CRISPR permiten a las bacterias “recordar” a los virus (o a otros estrechamente relacionados). Si los virus vuelven a atacar, las bacterias producen segmentos de ARN a partir de las matrices CRISPR que reconocen y se unen a regiones específicas del ADN de los virus. Las bacterias utilizan entonces Cas9 o una enzima similar para cortar el ADN, lo que desactiva el virus.
Cómo funciona el crispr
A pesar de toda la expectación, los científicos han procedido con cautela, analizando los puntos fuertes y débiles de la herramienta, estableciendo las mejores prácticas y debatiendo las consecuencias sociales y éticas de la edición de genes en humanos.
Para protegerse de invasores como los virus, estos microbios capturan fragmentos del ADN del intruso y los almacenan como segmentos llamados CRISPR, o repeticiones palindrómicas cortas agrupadas e intercaladas regularmente. Si el mismo germen intenta atacar de nuevo, esos segmentos de ADN (convertidos en trozos cortos de ARN) ayudan a una enzima llamada Cas a encontrar y cortar el ADN del invasor.
Cuando se descubrió este sistema de defensa, los científicos se dieron cuenta de que tenía las características de una herramienta versátil de edición de genes. En pocos años, varios grupos adaptaron con éxito el sistema para editar prácticamente cualquier sección del ADN, primero en las células de otros microbios y luego en las células humanas.
CRISPR consta de un ARN guía (dispositivo de orientación del ARN, en color morado) y la enzima Cas (azul). Cuando el ARN guía coincide con el ADN objetivo (naranja), Cas corta el ADN. Entonces se puede añadir un nuevo segmento de ADN (verde).
Jennifer a. doudna
ResumenLas nucleasas dirigidas son herramientas poderosas para mediar en la alteración del genoma con gran precisión. La nucleasa Cas9 guiada por ARN del sistema inmunitario adaptativo microbiano de repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas (CRISPR) puede utilizarse para facilitar la ingeniería eficiente del genoma en células eucariotas simplemente especificando una secuencia de 20 nt dentro de su ARN guía. Aquí describimos un conjunto de herramientas para la edición del genoma mediada por Cas9 mediante la unión de extremos no homólogos (NHEJ) o la reparación dirigida por homología (HDR) en células de mamífero, así como la generación de líneas celulares modificadas para estudios funcionales posteriores. Para minimizar el corte fuera del objetivo, describimos además una estrategia de doble corte utilizando la micasa Cas9 mutante con ARNs guía emparejados. Este protocolo proporciona directrices derivadas de la experimentación para la selección de los sitios objetivo, la evaluación de la eficiencia de la escisión y el análisis de la actividad fuera del objetivo. Comenzando con el diseño de la diana, las modificaciones de los genes pueden lograrse en tan sólo 1-2 semanas, y las líneas celulares clonales modificadas pueden derivarse en 2-3 semanas.