Universidad de Harvard crea nueva técnica para la edición de genes

Investigadores del Instituto Wyss de Ingeniería Inspirada Biológicamente de la Universidad de Harvard y la Escuela de Medicina de Harvard (HMS) crearon una nueva herramienta llamada Retron Library Recombineering (RLR), la cual facilita la manera como se ejecutan técnicas de fitomejoramiento como lo es CRISPR-Cas9.

Así las cosas, la técnica de fitomejoramiento CRISPR-Cas9 es utilizada para encontrar y cortar fragmentos específicos del ADN de una célula. Este método genera una rotura que la célula debe reparar y la CRISPR- Cas9 trata de engañar al organismo para que utilice un nuevo fragmento de ADN para arreglar el problema. El proceso de esta herramienta puede tener fallas, ya que el Cas9 puede cortar sitios de la célula que no son el objetivo.

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Una opción para la edición de genes

Pero con el RLR, la búsqueda de los genes que se pueden modificar podría ser más fácil porque puede generar millones de mutaciones simultáneamente, además de células mutantes que funcionan como “códigos de barras” para que todo el grupo pueda ser examinado a la vez. Lo anterior, permitirá analizar y generar fácilmente cantidades masivas de datos sobre las células a tratar.

“RLR nos permitió hacer algo que es imposible de hacer con CRISPR: cortamos aleatoriamente un genoma bacteriano, convertimos esos fragmentos genéticos en ADN monocatenario y los usamos para analizar millones de secuencias de manera simultánea”. Dijo el co-primer autor, PhD. Max Schubert, para el Wyss Institute.

Además, agregó que el RLR es una herramienta de edición de genes más simple y flexible que elimina la toxicidad que puede ocasionar CRISPR en la célula cuando hace cortes fuera del objetivo. Además, ayuda a los investigadores a analizar mutaciones a nivel del genoma.

Por su parte el autor principal George Church, quien dirige el Área de Enfoque de Biología Sintética del Instituto Wyss, explicó que “el RLR permite realizar millones de experimentos simultáneamente. Lo cual nos permite observar los efectos de las mutaciones en todo el genoma, así cómo esas mutaciones podrían interactuar entre sí”.

Una opción para el fitomejoramiento genético

Los retrones de ssADN, protagonistas de la nueva herramienta, son segmentos de ADN bacteriano que detectan si un virus ha infectado la célula. Formando parte del sistema inmunológico de la bacteria. Los investigadores al ver que su retrón de ssADN se incorporó a la célula.

Con este proceso, quisieron ver si podían  el segmento para crear una especie de “atajo” de secuenciación genética y así permitir múltiples experimentos en una sola mezcla

“Durante mucho tiempo, CRISPR se consideró algo extraño que hacían las bacterias, y descubrir cómo aprovecharlo para la ingeniería genética cambió el mundo. Ahora los retrones son otra innovación bacteriana que también podría proporcionar algunos avances importantes”, dijo Schubert.

Cómo lo descubrieron

Según información del Wyss Institute el equipo, primeramente, probó si el RLR podía detectar mutaciones conocidas de resistencia a antibióticos en E. Coli, llegando a la conclusión que si podía. “Las secuencias de retroceso que contienen estas mutaciones estaban presentes en proporciones mucho mayores en sus datos de secuenciación en comparación con otras” explicó el artículo.

Después de varios experimentos previos, los investigadores quisieron ver si el RLR podía usarse en el ADN. Por lo que cortaron el genoma de una cepa de E. Coli altamente resistente a otro antibiótico y usaron esos fragmentos cortados para formar una biblioteca de decenas de millones de secuencias genéticas contenidas dentro de los retrones.

“La simplicidad de RLR realmente brilló en este experimento, porque nos permitió construir una biblioteca mucho más grande que la que podemos usar actualmente con CRISPR”. Explicó Schubert

Por último, Don Ingber, director y fundador del Wyss Institute, elogió el descubrimiento diciendo que:

“Esta será nueva herramienta de biología sintética que llevará la ingeniería genética a niveles aún más altos de rendimiento. Lo que indudablemente conducirá a innovaciones nuevas, emocionantes e inesperadas”.