Newsletter DPT Nro. 37
ISSN 2618-236X
Mayo / 2019
Predicción de mutaciones resultantes de edición CRISPR-Cas9
Desarrollan una herramienta bioinformática predictiva
El sistema de edición genómica CRISPR-Cas9 se posiciona hoy como “estrella” para modificar el genoma y como herramienta terapéutica para corregir errores en el ADN asociados a enfermedades humanas. Las siglas CRISPR provienen de “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” (en español: “Repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas” La expresión Cas9 (“Crispr associated system”) (“sistema asociado a CRISPR”) refiere a una serie de proteínas, principalmente unas nucleasas.
Este sistema se sustenta en dos elementos principales: (a) una enzima nucleasa que corta el ADN, y (b) un fragmento de ARN que guía a la nucleasa hacia la región del genoma donde debe actuar. Cuando la nucleasa corta el ADN se genera un punto de rotura en la doble cadena que activa los mecanismos de la propia célula para reparar el ADN. Tales mecanismos pueden aprovecharse para introducir determinados cambios.
La capacidad de predecir el resultado final de la utilización de CRISPR está actualmente limitada porque su eficacia depende en gran medida de: (a) la capacidad del ARN guía para reconocer la secuencia de interés en el genoma, (b) los mecanismos de reparación intervinientes, y (c) el funcionamiento del sistema.
Un equipo de investigadores del Instituto Wellcome Sanger (Reino Unido) sintetizó más de 40.000 constructos con los ARN guía y sus correspondientes dianas y los introdujo en diferentes líneas celulares que expresan Cas9. Los investigadores secuenciaron la región de interés en las células para evaluar cómo se había producido la modificación del genoma, cómo se había cortado el ADN y cómo habían actuado los mecanismos de reparación del genoma.
Hallaron que la reparación del ADN depende de la secuencia exacta del ADN y del ARN guía y se reproduce en diferentes experimentos dada una misma secuencia. Esta característica les permitió desarrollar -mediante métodos de aprendizaje automático- una herramienta bioinformática -denominada FORECasT- para predecir las mutaciones generadas por CRISPR tras utilizar un ARN guía concreto dirigido a una secuencia determinada del ADN genómico a partir de la secuencia de ADN diana.
Fuente primaria: “Predicting the mutations generated by repair of Cas9-induced double-strand breaks”. Felicity Allen, Luca Crepaldi, Clara Alsinet, Alexander J. Strong, Vitalii Kleshchevnikov, Pietro De Angeli, Petra Páleníková, Anton Khodak, Vladimir Kiselev, Michael Kosicki, Andrew R. Bassett, Heather Harding, Yaron Galanty, Francisco Muñoz-Martínez, Emmanouil Metzakopian, Stephen P. Jackson & Leopold Parts. Nature Biotechnology, volume 37, pp- 64–72 (2019). DOI: 10.1038/nbt.4317
Fuente secundaria 1: “Largest study of CRISPR-Cas9 mutations creates prediction tool for gene editing: Prediction resource could make CRISPR-Cas9 editing more reliable”. Sanger Institute. News article by the Communications Team27 Nov 2018
Fuente secundaria 2: “Desarrollada una herramienta para predecir las mutaciones exactas que puede producir el sistema CRISPR de edición del genoma. Por Genética Médica. Amparo Tolosa, Genética Médica News, 27/12/2018.
