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  • 08/03/2019

Biotecnología

Cuando nuestras defensas rechazan las terapias con CRISPR

La respuesta inmunitaria podría bloquear una proteína de esta técnica de edición genética y disminuir su eficacia en el tratamiento de distintas enfermedades.

Nature Medicine

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El sistema de edición genética CRISPR actúa como unas tijeras selectivas capaces de cortar y modificar cualquier secuencia del genoma. [iStock/CIPhotos]

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Edición genética: CRISPR Edición genética: CRISPR

La técnica de edición genética CRISPR-Cas está revolucionando la biotecnología porque, a diferencia de otros métodos, permite modificar el genoma con una enorme precisión y eficacia. Ello ha llevado a investigadores de campos muy diversos a utilizarla con numerosos fines, desde la reparación de mutaciones que causan enfermedades hasta la mejora de cultivos agrícolas. Pero ¿qué la distingue de otras técnicas de modificación genética? ¿Qué riesgos conlleva su empleo indiscriminado? Este monográfico (en PDF) recoge nuestra selección de artículos sobre el descubrimiento de CRISPR-Cas, sus múltiples aplicaciones y el debate ético que genera su uso.

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Desde su descubrimiento en los años noventa, la técnica de edición genética CRISPR ha despertado un enorme interés por sus potenciales aplicaciones terapéuticas. La herramienta se está extendiendo de manera acelerada en los laboratorios de investigación y su uso en el tratamiento de varias enfermedades está cada día más cerca. En medio de esta revolución biomédica, un grupo de investigadores de Estados Unidos ha descubierto que la mayoría de los humanos disponemos de inmunidad contra Cas9, una proteína del sistema CRISPR. Según su estudio, publicado en Nature Medicine el pasado febrero, alrededor de un sesenta por ciento de las personas tendrían anticuerpos y células inmunitarias capaces de reconocer y bloquear esta proteína.

CRISPR es una herramienta que permite actuar directamente sobre el genoma, como si de unas tijeras moleculares se tratara, y editar una secuencia de ADN sin dañar otras zonas del genoma. Por ejemplo, en el caso de una enfermedad originada por una mutación genética que impide el funcionamiento de una determinada proteína, la técnica permitiría corregir la secuencia mutada y restaurar la función biológica.

Este sistema tiene un origen bacteriano y su descubrimiento vino de la mano del científico español Francisco J.M. Mojica. Este investigador descubrió que las bacterias estaban dotadas de un mecanismo que cortaba e incorporaba en el genoma bacteriano el ADN de los virus que las atacaban, de modo que quedaban protegidas frente a futuras infecciones víricas. De hecho, CRISPR se considera el equivalente de nuestro sistema inmunitario en las bacterias. Una de sus proteínas más ampliamente usadas en investigación biomédica, Cas9, se obtiene de las bacterias Staphylococcus aureus y Streptococcus pyogenes, dos especies patógenas muy comunes en los humanos. El hecho de que nos hayan infectado en algún momento hace que nuestro sistema inmunitario ya esté preparado para defenderse de ellas y disponga de anticuerpos capaces de reconocer parte de sus componentes, entre ellos, la proteína Cas9.

Los autores han detectado la presencia de anticuerpos contra la proteína Cas9 de Staphylococcus aureus y Streptococcus pyogenes en un 78 y 58 por ciento, respectivamente, de las personas participantes en el estudio. Asimismo, más de un 60 por ciento de ellas tenían también células del sistema inmunitario con capacidad de reconocer y atacar la proteína Cas9. Esto supone un inconveniente importante, ya que si se administrara en humanos, nuestras defensas neutralizarían su función.

«Nuestro trabajo destaca un problema adicional que los investigadores deben tener en cuenta antes de introducir el sistema CRISPR-Cas9 directamente en un paciente», ha explicado a INVESTIGACIÓN Y CIENCIA Carsten T. Charlesworth, investigador de la Universidad Stanford y autor principal del estudio. «Tampoco sabemos cómo respondería exactamente el cuerpo humano ante el sistema CRISPR-Cas9 si se administrara a alguien que ya tuviera defensas contra estas proteínas.», y podría manifestar una reacción negativa. «Sin embargo, incluso si provoca efectos adversos, pueden utilizarse otras herramientas de edición del genoma para solucionar el problema.»

Ante los resultados de este estudio, los autores plantean la necesidad de examinar la presencia de anticuerpos contra Cas9 en los pacientes que van a recibir el tratamiento. Si los hubiera, podrían utilizarse alternativas, como la administración de medicamentos inmunodepresores que bloquearan la acción del sistema inmunitario o el uso de enzimas Cas9 procedentes de otras bacterias contra las que el paciente no tuviera anticuerpos.

«Este hallazgo no detendrá el desarrollo de estrategias de edición del genoma para tratar enfermedades. Se trata solo de una preocupación importante que debe tenerse en cuenta en las terapias que introducen el sistema CRISPR-Cas9 directamente en el cuerpo», opina Charlesworth.

La revolución de las llamadas tijeras moleculares está permitiendo a investigadores de todo el mundo editar cualquier región del genoma como nunca antes se había hecho. No obstante, es necesario explorar todos sus potenciales riesgos para garantizar la seguridad de esta técnica en humanos. «Si bien hay algunas dificultades que los investigadores deben tener en cuenta cuando diseñan las terapias y los ensayos clínicos, el sistema CRISPR-Cas9 sigue siendo muy prometedor en el tratamiento de enfermedades. Todos los posibles problemas surgidos podrían resolverse con más investigación y desarrollo», añade Charlesworth.

Marta Consuegra Fernández

Referencia: «Identification of preexisting adaptive immunity to Cas9 proteins in humans». Carsten T. Charlesworth et al. en Nature Medicine, vol. 25, págs. 249-254, febrero de 2019.

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