‘CRISPR multiusos’: de la corrección génica al diagnóstico molecular

Los grupos de Jennifer Doudna y Feng Zhang publican en Science sendos sistemas de detección molecular altamente específica basados en CRISPR, dando lugar a una nueva generación de herramientas diagnósticas.

Redacción | 15/02/2018 20:00

Los científicos Jonathan Gootenberg y Omar Abudayyeh sostienen el dispositivo diagnóstico Sherlock, basado en el sistema CRISPR. (MIT)

Dos investigaciones independientes, dirigidas desde los laboratorios de Jennifer Doudna, en la Universidad de California, en Berkeley, y de Feng Zhang, en el Instituto Broad del MIT, en Massachusetts, han demostrado el poder de las enzimas CRISPR para detectar ácidos nucleicos, lo que puede ampliar aún más las aplicaciones en la salud humana de la tecnología de corrección genética CRISPR.

Ambos estudios se han centrado en enzimas diferentes a Cas9 -la popular enzima en la que se basa las herramientas del ‘corta-pega' genético-, puesto que para el propósito de detección molecular de virus, no interesaba su capacidad para cortar ADN bicatenario. Por suerte, los sistemas bacterianos CRISPR ponen a disposición de la ciencia un amplio catálogo de enzimas, cada una con propiedades únicas, susceptibles de modificación.

Una de esas enzimas es Cas12a, que pertenece al tipo V del sistema CRISPR. De forma similar a Cas9, Cas12a puede cortar ADN con extrema precisión al ser guiado por ARN. El equipo de Doudna, con Janice Chen como primera firmante del trabajo, ha mostrado una actividad desconocida de Cas12a: una vez que reconoce el ADN que es el objetivo del ARN guía, no solo corta el ADN bicatenario, sino que, inesperadamente, empieza a cortar ADN monocatenario. Aprovechando esta capacidad, estos investigadores han diseñado una plataforma de detección de ácido nucleico, que han llamado Detectr. Con ella, han identificado con éxito la presencia del virus del papiloma humano (VPH) en muestras humanas. La tecnología es muy sensible, rápida y específica, hasta el punto de que puede distinguir el tipo 16 del VPH del 18.

En el otro estudio -por cierto, encabezado por el grupo con el que los de Berkeley disputan la patente de CRISPR en los tribunales-, los investigadores del Broad reutilizaron otras enzimas del sistema CRISPR para mejorar una plataforma existente de detección de ácidos nucleicos, denominada Sherlock. En lo que ahora presentan como Sherlock 2.0, utilizaron tres enzimas Cas13 y una enzima Cas12a para detectar específicamente diferentes objetivos, como el virus del Zika y el virus del dengue, en una misma lectura. Los científicos combinaron Cas13 con otra enzima CRISPR, Csm6, para aumentar la sensibilidad de la herramienta en más de tres veces.

Utilizándolo en muestras de saliva humana, pudieron detectar directamente mutaciones tumorales en ADN libre de célula. La plataforma requiere equipos más sencillos de los que arrojarían ahora estos datos, dicen los autores del estudio, con Jonathan Gootenberg como primer firmante, por lo que esta tecnología podría emplearse pronto sobre el terreno, por ejemplo en zonas que viven un brote viral.