Pocos avances en el área de la edición genética han logrado acaparar tanta atención como la tecnología CRISPR-Cas9. El trabajo pionero del microbiólogo e investigador español Francisco Mojica permitió describir al sistema CRISPR en arqueas. En esos microorganismos, al igual que en bacterias, fue quien le adjudicó por primera vez al sistema un rol de defensa ante la invasión de algunos virus. La ciencia básica dio paso luego al desarrollo en 2012 de una herramienta útil y sencilla. Una especie de tijera genética capaz de modificar secuencias de ácido desoxirribonucleico (ADN) en distintas células. Por dicha labor, las investigadoras Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier fueron galardonadas en 2020 con el premio Nobel de Química.

Han pasado diez años del hito tecnológico logrado por ambas científicas y aún no existen tratamientos aprobados para la práctica clínica. Pero la investigación en el área ha sido incesante y fructífera. En la actualidad, la herramienta CRISPR-Cas9 emerge como una estrategia promisoria para la prevención, diagnóstico y tratamiento de enfermedades genéticas, oncológicas e infecciosas, entre otras.

¿Cómo funciona la tecnología CRISPR-Cas9?

El acrónimo CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, en inglés) es el nombre que reciben unas secuencias repetitivas insertas en el ADN de algunas bacterias y arqueas. A modo de recordatorio contienen el material genético de los virus que las han atacado en el pasado. El almacenamiento en el genoma les permite a estos microorganismos reconocer más rápidamente virus invasores y defenderse del ataque a través del corte del ADN viral.

La tecnología CRISPR-Cas9 es una adaptación de ese mecanismo de defensa inmunitario. Incluye una pequeña pieza de ácido ribonucleico (ARN) que oficia de guía y una enzima Cas9 encargada de cortar el ADN. Desde 2013, el sistema ha sido utilizado para la edición de genes en el contexto de la investigación. El adelanto tecnológico permite agregar, interrumpir, o cambiar, secuencias de genes específicos.

La administración de CRISPR-Cas9 desencadena a nivel celular un corte en el ADN. La secuencia obtenida resulta siempre complementaria a la del ARN guía utilizado. Esto puede desembocar directamente en la eliminación funcional de un gen, o en la introducción de una mutación genética en algún modelo con la finalidad de ser estudiada.

Expectativas en el tratamiento de enfermedades genéticas

La tecnología CRISPR-Cas9 permite soñar con la cura de diversas enfermedades de origen genético. Es promisoria, especialmente, en aquellas caracterizadas por compromiso de un solo gen. Durante la última década se han puesto en marcha estudios preliminares en: hemoglobinopatías, hemofilia, fibrosis quística y distrofia muscular de Duchenne, entre otras.

En los Estados Unidos un número acotado de pacientes, con anemia de células falciformes y talasemias, fueron tratados con la tecnología en ensayos clínicos. Los resultados obtenidos en el seguimiento hasta el momento son esperanzadores. Reportan disminución de síntomas y una menor necesidad de transfusiones sanguíneas.

Otro buen ejemplo resulta la fibrosis quística. Un estudio reciente en organoides determinó que con CRISPR-Cas9 es factible corregir la principal mutación asociada a la patología. Los investigadores esperan avanzar en este desarrollo y en un futuro poder determinar la eficacia y seguridad de la práctica en enfermos.

Roles múltiples de la técnica CRISPR-Cas9 en cáncer

La versatilidad de esta tecnología queda reflejada en las distintas líneas de investigación que existen en enfermedades oncológicas. Aquí, CRISPR-Cas9 puede ser de utilidad en la prevención, diagnóstico y tratamiento de este tipo de patologías.

Según algunos estudios preclínicos, CRISPR-Cas9 podría servir para diagnosticar con mayor sensibilidad y especificidad mutaciones asociadas a proliferación, diferenciación, migración y angiogénesis tumoral. Pero también su empleo permitiría, directamente, corregirlas. Existen trabajos iniciales que dan cuenta de eso en cáncer de pulmón y tienen que ver específicamente con el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGFR).

Las posibilidades que ofrece la tecnología en el tratamiento de neoplasias son también interesantes. CRISPR-Ca9 podría disminuir la resistencia de células cancerosas a la quimioterapia. También potenciaría los efectos de la inmunoterapia, e incluso facilitaría que la terapia CAR-T actúe de manera más efectiva en tumores sólidos.

¿Útil también en infecciones?

Otro apartado de interés es el de las enfermedades infecciosas. Aquí algunas de las posibilidades con CRISPR-Cas9 son: el desarrollo de mejores vacunas, nuevos medicamentos antivirales para hacer frente a infecciones latentes, o un mejor control de bacterias resistentes a antibióticos.
En definitiva, CRISPR-Cas9 promete revolucionar el manejo de distintas patologías. Y parece encaminarse a lograrlo de una manera relativamente sencilla.

Pero los expertos consideran que debe vencer algunos obstáculos para tener mayor injerencia en la práctica clínica. Mencionan a la posibilidad que tiene la herramienta de desencadenar mutaciones en sitios distintos al blanco, la dificultad para dar con mejores vectores que permitan administrar la terapia, o incluso los problemas éticos que pueden disparar este tipo de técnicas disruptivas. Pero coinciden en que son pocos los avances que despiertan tanta expectativa.