L’equip de Jennifer Doudna, catedràtica de Química i Biologia Molecular de la Universitat de Califòrnia Berkeley, ha presentat aquesta setmana a Nature una nova eina d’edició genètica anomenada CASX, que ofereix noves funcionalitats gràcies a que té una grandària menor que altres enzims com CAS9, descoberta per ella i Emmanuelle Fuster el 2012.
l’anunci es produeix només unes setmanes després que el grup rival de Feng Zhang al Broad Institute -amb el qual Doudna manté una batalla legal sobre patents- anunciés una nova plataforma CRISPR anomenada Cas12b.
la seva menor grandària respecte a altres bisturís moleculars li dóna un avantatge en edició genètica
Segons indica la UC Berkeley en un comunicat, en tan sols set anys des del seu descobriment per Doudna i el seu col·lega Emmanuelle Fuster, CAS9 “ha demostrat ser un formidabl i editor de gens, emprat en humans, plantes, animals i bacteris per tallar i enganxar ADN de forma ràpida i precisa, transformant la biologia i obrint noves vies per al tractament de malalties “.
Ara CASX ve a sumar-se a la caixa d’eines d’edició genètica CRISPR, que no para de créixer. La nova enzim va ser descoberta fa dos anys per Doudna i Jill Banfield (també de la UC Berkeley) en alguns dels bacteris més petites de l’món, la proteïna era similar a la CAS9, però amb una mida menor. “Un gran avantatge a l’hora d’introduir un editor de gens en una cèl·lula”, comenta a Sinc Benjamin Oakes, un dels autors de el nou estudi.
Segons detalla, “a causa de la seva petita grandària, CASX és particularment adequada per a l’edició terapèutica de l’genoma, ja que pot encaixar en el vehicle d’administració més comunament utilitzat, el virus adenoasociado (AAV). Aquest virus pot introduir molècules útils en les cèl·lules que alberguen mutacions que necessiten reparació, però té una capacitat limitada. Una eina d’edició de el genoma més petita deixa espai per a altres càrregues, com l’ADN de l’donant “, argumenta.
l’equip, de Doudna ha determinat l’estructura única de CASX (gris) i ha revelat que aquest enzim Cas de mida petita està dominada per l’ARN (vermell) que la dirigeix a seqüències específiques d’ADN (blau), on s’uneix i talla l’ADN. / UC Berkeley
Més petit reacció immunitària
A més, pel fet que prové de bacteris que no es troben en humans -Banfield la va obtenir d’una base de dades de microbis que es troben en aigües subterrànies i sedimentos- el sistema immunològic humà hauria de acceptar-més fàcilment que CAS9. Alguns metges temen que CAS9 pugui crear una reacció inmunitariaen pacients tractats amb teràpies CRISPR.
“La immunogenicitat, el lliurament i l’especificitat d’una eina d’edició de l’genoma són de vital importància. Estem entusiasmats amb CASX en tots aquests fronts “, destaca Oakes, que ara treballa com invesatigador i emprenedor en el Innovative Genomics Institute (IGI), creat per Doudna.
” No només busquem descobrir noves tisores moleculars. Volem construir la propera navalla suïssa de CRISPR “, diu Doudna
l’equip va utilitzar un criomicroscopio electrònic per capturar instantànies de la proteïna CASX a través dels moviments d’edició d’un gen. Basant-se en la composició i forma molecular única de la proteïna, els investigadors van concloure que CASX va evolucionar independentment de CAS9, sense compartir un ancestre comú.
Segons ha declarat Jennifer Doudna, aquest nou estudi és un bon exemple dels esforços que el seu equip està fent en el camp de l’edició genètica amb CRISPR. “No només busquem descobrir noves tisores moleculars. Volem construir la propera navalla suïssa de CRISPR”.
En aquest intent també treballa l’equip de l’biòleg molecular espanyol Guillermo Montoya a la Novo Nordisk Foundation Center for Protein Research de la Universitat de Copenhaguen. El seu grup investiga amb èxit les característiques de diferents bisturís moleculars per intentar avançar en la recerca d’una tecnologia d’edició genètica CRISPR multiusos
Per a Benjamin Oakes, “com més eines hi hagi, més i millors possibilitats. No hem deixar cap pedra sense moure, ja que busquem l’eina adequada per a cada treball “, conclou.
Referència bibliogràfica:
Des-Jie liu, Natalia Orlova, Benjamin l. Oakes, Hannah B. Spinner, Katherine l. M. Baney, Jonathan chuck, Dan tan, Gavin J. Knott, lucas B. Harrington, Basem al-Shayeb, Alexander Wagner, Julian Brötzmann, Brett t. Staahl, Kian l. taylor , John Desmarais, Eva Nogales, Jennifer A. Doudna.”Els enzims de Casx inclouen una família diferent dels editors genòmics guiats a l’ARN”. Natura (febrer, 2019) DOI 10.1038 / S41586-019-0908-X