El equipo del Dr. Miguel Ángel Moreno participa en un trabajo en el que resucitan ancestros de la herramienta de edición genética CRISPR de hace 2600 millones de años

Recientemente se ha publicado, en la prestigiosa revista científica Nature Microbiology, un estudio internacional liderado por científicos/as españoles que consigue descifrar el origen de la herramienta de edición genética CRIPSR desde ancestros de hace 2.600 millones de años hasta la actualidad constatando su actividad original, lo que abre nuevas vías en la manipulación del ADN y en el tratamiento de enfermedades como el cáncer o la diabetes.

El acrónimo CRISPR es el nombre de unas secuencias repetitivas presentes en el ADN de bacterias y arqueas (organismos procariotas). Entre las repeticiones, estos microorganismos albergan fragmentos de material genético de virus que han infectado a sus antepasados, lo que les permiten reconocer si se repite la infección y defenderse cortando el ADN de los invasores mediante proteínas Cas asociadas a estas repeticiones. Se trata de un mecanismo (sistema CRISPR-Cas) de defensa antiviral. Esta habilidad de reconocimiento de secuencias de ADN es la base de su utilidad, como si de unas tijeras moleculares se tratase. La tecnología CRISPR-Cas permite hoy en día cortar y pegar trozos de material genético en cualquier célula, lo cual hace posible su utilización para editar el ADN.

Los esfuerzos de investigación actuales se centran en encontrar nuevas versiones de sistemas CRISPR-Cas con propiedades distintas en los lugares más recónditos del planeta. Para esto, se exploran sistemas de diferentes especies que habitan en entornos extremos o se aplican técnicas de diseño molecular para modificarlos. Una forma radicalmente diferente de encontrar nuevos sistemas es buscarlos en el pasado, que es precisamente la base de esta investigación.

En el proyecto, dirigido desde el Ikerbasque de CIC nanoGUNE, participan también equipos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, la Universidad de Alicante, el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (CIBERER) y el Hospital Universitario Ramón y Cajal-IRYCIS, entre otros. El equipo de investigadores/as del IRYCIS lo lidera el Dr. MIGUEL ÁNGEL MORENO, jefe del Servicio de Genética de nuestro Hospital y Responsable del Grupo GENÉTICA Y PATOFISIOLOGÍA NEUROSENSORIAL (Área 1 del IRYCIS) el cual apuntó: "la ingenuidad que podía tener una nucleasa ancestral, en cuanto a que no reconoce tan específicamente algunas regiones del genoma, las convierte en herramientas más versátiles para corregir mutaciones que hasta ahora eran no editables o se corregían de manera poco eficiente". Su equipo ha desarrollado la herramienta Mosaic Finder, que ha permitido caracterizar mediante secuenciación masiva y análisis bioinformático el efecto de la edición del genoma producido por estas Cas ancestrales en células humanas en cultivo.

Borja Alonso-Lerma, Ylenia Jabalera, Sara Samperio, Matías Morin, Almudena Fernández, Logan T. Hille, Rachel A. Silverstein, Ane Quesada-Ganuza, Antonio Reifs, Sergio Fernández-Peñalver, Yolanda Benítez, Lucía Soletto, José A Gavira, Adrián Diaz, Wim Vranken, Avencia Sanchez-Mejías, Marc Güell, Francisco JM Mojica, Benjamin P. Kleinstiver, Miguel A Moreno-Pelayo, Lluís Montoliu, Raúl Pérez-Jiménez. Evolution of CRISPR-associated Endonucleases as Inferred from Resurrected Proteins. NatureMicrobiology 2022. PMID: 36593295. DOI: 10.1038/s41564-022-01265-y