- The war over genome editing just got a lot more interesting
- Wired – 25 de Septiembre, 2015
- Por Sarah Zhang
- Traducido por Daniel Norero
Si deseas divulgar un poco de conocimiento real sobre edición de ADN (no sé, ¡En una fiesta!) aquí hay un consejo. En lugar de llamar a la tan mencionada y precisa herramienta de edición génica como “CRISPR“, llamala “CRISPR/Cas9“. CRISPR, como ves, solo se refiere a tramos repetidos de ADN que se ubican cerca del gen para Cas9, la proteína real que hace la edición de ADN.
Bueno, al menos por ahora. Hoy en día, los científicos que trabajan en edición génica arrojaron una curiosa noticia: Han encontrado un sistema CRISPR que implica una proteína diferente, que también edita el ADN humano, y, en algunos casos, puede funcionar incluso mejor que Cas9.
Explicación breve del sistema CRISPR/Cas9 en español (versión original en inglés). Explicación más detallada de Jennifer Doudna (Inglés).
El descubrimiento se produce en un momento en que CRISPR/Cas9 está rompiéndola a través de os laboratorios de biología. Tan revolucionaria es esta nueva técnica de edición del genoma que los grupos rivales (cada uno afirma haber sido primero en la tecnología) están amargamente peleando por la patente de CRISPR/Cas9. La nueva proteína de edición génica llamada “Cpf-1” (y tal vez incluso hay otras aún por descubrir) significa que una patente puede no ser tan poderosa, después de todo.
Y hay buenas razones para pensar que proteínas CRISPR más útiles están ahí fuera. Las secuencias CRISPR son una parte del sistema inmunológico primordial, que se encuentran en un 40% de las bacterias y en el 90% de las arqueas. En un estudio publicado hoy (25 de septiembre) en Cell, Feng Zhang (no tiene relación con quien escribe) y sus colegas escrutaron a través de los genomas de bacterias en busca de diferentes versiones de Cpf1. Encontraron dos, en las especies Acidominococcus y Lachnospiraceae, que pueden cortar el ADN cuando los científicos las insertan en células humanas.
“Definitivamente, hay muchos más sistemas de defensa por ahí, y tal vez algunos de ellos incluso podrían tener aplicaciones espectaculares como el sistema Cas9”, dice John van der Oost, microbiólogo de la Universidad de Wageningen, que es co-autor del artículo. “Tenemos la sensación de que es sólo la punta del iceberg.”
La búsqueda de Zhang y van der Oost fue deliberada, pero el descubrimiento inicial de CRISPR/Cas9 como herramienta de edición génica no lo fue. De vuelta en la década de 1980, los microbiólogos vieron extrañas secuencias repetitivas en el ADN de las bacterias. Aquellos “repetidos cortos palindrómicos aglomerados regularmente interespaciados” se convirtieron en CRISPR, y los científicos se dieron cuenta de que eran evidencia de un sistema inmunológico bacteriano utilizado para defenderse de los virus. Los espaciadores entre las repeticiones son de hecho fragmentos de datos de genomas virales, que las proteínas asociadas a CRISPR, llamadas Cas, utilizan como “fotos policiales” para reconocer un virus y triturar su ADN.
Muchas proteínas diferentes están asociadas con CRISPR. Pero a principios de los 2010s, Emmanuelle Charpentier, que estudiaba las bacterias come-carne Streptococcus pyogenes, se topó con una con poderes especiales. Sus bacterias resultaban llevar proteínas Cas9, que tienen la notable capacidad de cortar con precisión el ADN basado en una secuencia de ARN guía. En 2012, Charpentier y la bióloga de UC Berkeley, Jennifer Doudna, publicaron un artículo que describe el sistema CRISPR/Cas9 y especularon sobre sus capacidades de edición del genoma. Y ellas presentaron una solicitud de patente.
La proteína escondida
Mientras Cas9 ha llevado a miles de experimentos de laboratorio y millones de dólares en fondos para nuevas empresas que tratan de sacar provecho de la tecnología, Cpf1 ha permanecido relativamente escondida. Este estudio arrastra a Cpf1 a la luz. “Es muy comparable a Cas9 y tiene algunas características diferentes, que podría ser muy útiles”, dice Dana Carroll, bioquímico de la Universidad de Utah.
Eso se debe a que Cas9 no es perfecta, a pesar de su publicidad como una herramienta precisa de edición del genoma. Cpf1 ofrece algunas ventajas leves. Por ejemplo, cuando corta el ADN de doble cadena, corta las dos cadenas en lugares ligeramente diferentes, lo que resulta en un voladizo que los biólogos moleculares llaman “extremos pegajosos“. Los extremos pegajosos pueden hacer que sea más fácil insertar un fragmento de ADN nuevo (por ejemplo, una versión diferente de un gen), aunque la publicación en Cell en realidad no muestra datos que comparen directamente Cas9 y Cpf1 al insertar ADN.
Cpf1 también es físicamente una proteína más pequeña, por lo que puede ser más fácil de poner en las células humanas. Se requiere sólo una molécula de ARN en lugar de dos, con Cas9. Pero no es un rival tanto como una herramienta complementaria: Las dos proteínas favorecen la unión a diferentes lugares del genoma, por lo que en conjunto, podrían permitir una mayor flexibilidad en donde el científico quiere cortar.
Pero Cpf1 tiene implicaciones que llegan muy lejos fuera del laboratorio.
Guerra de patentes
No mucho después de que Doudna y UC Berkeley presentaran una patente, el Instituto Broad y el MIT presentaron su propia patente en nombre de Zhang para el sistema CRISPR/Cas9. Zhang había estado trabajando en realidad mostrando que CRISPR/Cas9 puede editar genomas de mamíferos en células de mamíferos, una aplicación que publicó en 2013 y dice que se le ocurrió de forma independiente. El abogado del Broad y MIT pagó una cuota para acelerar su aplicación. En última instancia, la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos (USPTO) otorgó la patente a Zhang, el MIT y el Instituto Broad. La Universidad de California, obviamente, insatisfecha con la decisión, presentó una solicitud de procedimiento de interferencia para que la USPTO lo reconsidere. Ese proceso está en curso.
Pero las empresas de biotecnología han corrido por delante para desarrollar terapias y técnicas con el sistema. Feng y Doudna han puesto bajo licencia su tecnología a empresas rivales, Editas y Caribou. Charpentier también cofundó CRISPR Therapeutics en Suiza. Gane quien gane la disputa de patentes tendrá el monopolio de la tecnología CRISPR/Cas9, la novedad más caliente en biotecnología.
Pero con Cfp1, las apuestas de esa controversia específica de patente bajan. Un laboratorio o empresa podría utilizar Cpf1 sin infringir la patente CRISPR/Cas9. “Le quita el poder a quien quiera que sea el ganador”, dice Jacob Sherkow, profesor de la New York Law School. (Zhang ha indicado que los derechos de Cpf1 no necesariamente podrían ir a la compañía que cofundó, Editas.) Si un sistema CRISPR/Cpf1 es patentable como invención separada (Sherkow dice que probablemente lo es), tal vez ni siquiera es relevante debido a que su propia existencia significa que Cas9 ya no sería el único “juego en la ciudad”.
Y si los biólogos mantienen la pesca de arrastre a través de los genomas de bacterias, podrían encontrar incluso más proteínas para unirse a Cfp1 y Cas9. ¿Quién sabe qué más se esconde en los genomas de los microbios?
