Descubren una nuevo tipo de 'tijera genética' que 'encierra' a los virus en las células infectadas

Las bacterias y las arqueas son organismos compuestos por una sola célula que, a diferencia de nosotros, no tienen núcleo ni orgánulos de membrana interna. Esto puede llevarnos a pensar que son seres muy simples y caer en la tentación de “despreciarlos” como una forma de vida más compleja. Sin embargo, han pasado millones de años perfeccionando una «autovacuna» muy sofisticada en la que una especie de «sistema inmunológico» recuerda el ADN de los virus que infectaron a la bacteria y, si se reinfectan, literalmente detiene la agresión. Esta técnica, denominada CRISPR por Francis Mujica, científico alicantino que la descubrió, se ha convertido en una tecnología revolucionaria que permite modificar de forma fácil y precisa cualquier ADN, incluido el humano. Ahora, basándose en esta herramienta, investigadores estadounidenses han encontrado un nuevo tipo de «tijeras genéticas» que no solo cortan el material genético, sino que también ralentizan el crecimiento de la célula infectada y detienen su propagación. Los resultados se acaban de publicar en dos estudios complementarios (aquí y aquí) en el último número de la revista Nature. CRISPR utiliza un ácido ribonucleico que actúa como guía para una proteína (Cas) que acaba con la infección. La proteína o nucleasa más conocida es Cas9, pero hasta la fecha se han descubierto otras, como Cas10 o Cas12a, con propiedades diferentes. De hecho, el equipo de EE. UU. estaba explorando las posibilidades del sistema CRISPR-Cas12a cuando descubrió que varias nucleasas tradicionalmente asociadas con este grupo no solo funcionaban de manera diferente a Cas12a, sino también a cualquier otro sistema CRISPR conocido. Este nuevo tipo de CRISPR se denominó CRISPR Cas12a2. Noticias relacionadas Estándar No Científicos españoles reviven partes de bacterias de hace 2.600 millones de años que podrían curar enfermedades genéticas Patricia Biosca Estándar No Por qué las bacterias del pasado son la clave para curar enfermedades genéticas del presente Patricia Biosca La diferencia clave radica en el mecanismo de su acción de defensa. Cuando Cas12a2 reconoce el ARN invasivo, la nucleasa lo elimina. Sin embargo, su trabajo no termina ahí: también daña otros ARN y ADN dentro de la célula infectada, afectando su crecimiento y limitando la propagación del virus. En otras palabras, «cierra» la infección de manera mucho más efectiva. “Esta estrategia se conocía en bacterias”, explica Oleg Dmytrenko, primer autor de la primera publicación. Algunos otros sistemas CRISPR-Cas funcionan de esta manera. Sin embargo, nunca se ha observado un mecanismo de defensa basado en CRISPR que dependa de una sola nucleasa para reconocer al intruso y degradar el ADN y el ARN celular”. Cas12a2 reconoce los ARN diana que son complementarios a su ARN guía. El ARN dirigido desencadena la escisión del ácido nucleico colateral que degrada el ARN, el ADN monocatenario y el ADN bicatenario. «Esta actividad conduce a la detención celular, presumiblemente al dañar el ADN y el ARN en la célula, lo que afecta su crecimiento», podría implementarse, lo que conduciría a nuevas pruebas que detectan todo, desde enfermedades virales hasta cáncer. El segundo estudio encuentra que Cas12a2 sufre cambios estructurales importantes después de unirse a su objetivo de ARN en diferentes etapas de la respuesta inmune. «Increíblemente, las nucleasas Cas12a2 doblan el tramo normalmente recto del ADN de doble hélice 90 grados para forzar la columna vertebral de la hélice hacia el sitio enzimáticamente activo, donde se corta», explica Thomson Hallmark, bioquímico de la Universidad de Texas en Austin y uno de los los autores principales del segundo estudio. «Se observa algo extraordinario, un fenómeno que hace que otros científicos se vean sorprendidos». MÁS INFORMACIÓN noticia No Los astronautas de la Estación Espacial Internacional siguen en peligro: la NASA también investiga su rescate noticia No Dónde buscar al C/2022 E3, un cometa que a su vez no será visible hasta dentro de 50.000 años, apunta su colega Ryan Jackson, coautor del mismo estudio, afirma que la diferencia entre una célula sana y una célula maligna o infectada es genética. «Si Cas12a2 pudiera usarse para identificar, apuntar y matar células a nivel genético, las posibles aplicaciones terapéuticas serían significativas», dice. Solo estamos arañando la superficie, pero creemos que Cas12a2 podría conducir a tecnologías CRISPR adicionales y mejoradas que traerán grandes beneficios a la sociedad».