El día que frenamos una enfermedad rara editando el genoma
Jennifer Doudna/UC Berkeley

Ha sido el mejor avance científico de 2015, pero no deja de sorprendernos. El sistema CRISPR-Cas9 nos brinda un último regalo para terminar el año. Esta herramienta de edición genómica ha conseguido frenar por primera vez una enfermedad de origen genético en mamíferos, la distrofia muscular de Duchenne.

Una de sus descubridoras, Jennifer Doudna, galardonada con el Premio Princesa de Asturias de Investigación, señalaba en una entrevista con este medio que "el sistema CRISPR recordaba a un bisturí molecular para editar el genoma". Esta herramienta ha demostrado por primera vez su eficacia en tres estudios independientes publicados en Science para tratar la distrofia muscular de Duchenne, una enfermedad que afecta a uno de cada 3.500 niños en el mundo.

CRISPR consigue "eliminar la causa" de la enfermedad

El trastorno se origina por una mutación en el gen que codifica la distrofina. A causa del error genético, la distrofina está ausente y las células musculares se dañan fácilmente. Los pacientes que presentan distrofia muscular de Duchenne sufren una debilidad muscular progresiva, de forma que los niños necesitan silla de ruedas para desplazarse a partir de los 12 años. Cuando la degeneración llega a músculos vitales como el cardíaco o el diafragma, los jóvenes sufren cardiopatías graves y dificultades para respirar, de forma que no suelen superar los 25 años de vida."La propuesta presenta una trayectoria clínica inmediata", señalan los expertos

Con el fin de tratar la distrofia muscular de Duchenne en ratones, tres grupos científicos emplearon el sistema CRISPR-Cas9 ayudándose de virus adenoasociados (AAV, por sus siglas en inglés). En el primer trabajo, el equipo de Christopher Nelson realizó inyecciones intramusculares del sistema CRISPR, para que actuara como una suerte de "bisturí molecular" en las células musculares afectadas. La herramienta de edición genómica logró eliminar el exón 23, la parte genética "defectuosa", en un 2% de las fibras musculares de la zona donde se produjo la inyección. Asimismo, también consiguieron restaurar el 8% de los niveles de distrofina en los modelos animales, un porcentaje positivo ya que estudios anteriores sugerían que un incremento del 4% de distrofina consigue cambios beneficiosos en la función muscular.

"Los resultados son muy esperanzadores", comenta el Dr. Lluís Montoliu a Hipertextual. El investigador del Centro Nacional de Biotecnología sostiene que "la propuesta presenta una trayectoria clínica inmediata". Aunque las conclusiones del primer estudio muestran un "porcentaje limitado de fibras musculares restauradas", los resultados del segundo trabajo publicado en Science son más positivos. En ese sentido, el grupo de Amy J. Wagers ha demostrado que la modificación de la línea germinal de ratones lograba un 80% de animales recién nacidos sin la copia del exón 23 defectuosa. Pero el segundo trabajo muestra también que CRISPR consigue efectos beneficiosos sin necesidad de manipular embriones.

CRISPR

Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier, descubridoras del sistema CRISPR-Cas9, recibieron el Premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica.

Wagers y sus colaboradores administraron el sistema CRISPR con los mismos virus AAV a nivel intraperitoneal. "Esto da pie a una distribución sistémica", explica Montoliu, lo que podría mejorar la eficacia del tratamiento, ya que los pacientes con distrofia muscular de Duchenne tienen afectados todos los músculos del cuerpo. "Si alcanzas las células dañadas a través de la sangre o el peritoneo tienes cierta probabilidad de llegar a un número determinado de fibras musculares", señala el investigador del CNB-CSIC. Esta segunda estrategia es muy interesante, pues las personas con esta distrofia no requieren un 100% de curación, sino que con un determinado porcentaje de células musculares restauradas se consiguen mejoras significativas. "La persona no tiene por qué recuperar la movilidad completa, pero logras un porcentaje de fibras restauradas en partes vitales como el músculo cardíaco o el diafragma", sostiene el científico. El tercer estudio, realizado por el grupo de Eric N. Olson, obtuvo resultados similares al demostrar que la recuperación de los niveles de distrofina se observó además en los miotubos, las "células jóvenes" que dan lugar a las fibras musculares.El bisturí molecular consigue editar la parte del genoma dañada, pues funciona como una especie de "sellado"

De acuerdo a Charles Gersbach, "la discusión reciente sobre CRISPR para corregir mutaciones en embriones ha generado un importante debate por las implicaciones éticas". Sin embargo, el investigador de la Universidad de Duke añade que "utilizar CRISPR para eliminar mutaciones en tejidos afectados de pacientes es indiscutible". Una opinión en la que también coincide Montoliu, que destaca que "se trata de algo real y práctico". El bisturí molecular ayuda a editar la parte del genoma dañada, funcionando como una especie de "sellado", comenta el científico del Centro Nacional de Biotecnología. "Esta aproximación es válida para un montón de familias que tengan mutaciones en ese mismo exón", prosigue.

Eric Olson, Catedrático de Biología Molecular de UT Southwestern, sostiene que el uso de CRISPR "difiere de otras aproximaciones terapéuticas, dado que elimina la causa de la enfermedad". Preguntado por la posibilidad de que aparezcan leucemias como sucedió en varios casos de terapia génica, Lluís Montoliu plantea que los virus empleados se insertan en una región conocida del genoma. Una característica que "les diferencia de los lentivirus y retrovirus, que pueden insertarse al azar y causar leucemias en niños inmunodeficientes al integrarse en zonas no adecuadas del genoma", resalta. Los estudios publicados en Science, a falta de confirmar la eficiencia en modelos animales diferentes y en la especie humana, demuestran el éxito de CRISPR, una tecnología llamada a protagonizar la revolución genética del siglo XXI.

Recomendados