La cura del cáncer podría estar en el origen de la vida

En ese ambiente podría estar la clave de la cura de enfermedades como el cáncer, la diabetes y todas aquellas en el que los genes juegan un papel determinante. Y es que, un estudio internacional liderado por científicos españoles ha reconstruido por primera vez a los ancestros de la edición genética.

Vendrían a ser algo así como los tatarabuelos de las bacterias que han permitido desarrollar el conocido sistema Crispr-Cas. Estos microorganismos utilizan un sistema muy específico de defensa, albergan fragmentos de material genético de virus que han infectado a sus antepasados, lo que les permite reconocer si se repite la infección y defenderse cortando el ADN de los invasores mediante proteínas Cas asociadas a estas repeticiones. Este sistema es como unas tijeras moleculares que permiten a día de hoy editar el ADN.

Concretamente unos ancestros de más de 2.600 millones de años podrían dar un nuevo paso en el estudio de la modificación genética. Estas bacterias revividas y el estudio de su evolución a lo largo del tiempo, han permitido constatar que su sistema de edición genética funciona, y no solo eso, sino que es más versátil que las versiones actuales.

Un descubrimiento que podría tener aplicaciones revolucionarias y que la revista científica Nature Microbiology ha dado a conocer.

En el proyecto, dirigido por el investigador Ikerbasque de CIC nanoGUNE, Rául Pérez-Jiménez, participan equipos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, la Universidad de Alicante, el Centro de Investigación Biomédica en Red de Enfermedades Raras (Ciberer), y otras instituciones estatales e internacionales.

Este grupo lleva años estudiando la evolución de las proteínas desde el origen de la vida hasta nuestros días. En este caso el equipo de investigación ha realizado la reconstrucción informática de las secuencias Crispr ancestrales, las ha sintetizado, y ha estudiado y confirmado su funcionalidad.

«Resulta sorprendente que podamos revitalizar proteínas Cas que debieron existir hace miles de millones de años y constatar que ya tenían entonces la capacidad de operar como herramientas de edición genética, algo que hemos confirmado en la actualidad editando con éxito genes en células humanas» explica Lluís Montoliu, investigador del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) y del Ciberer, y responsable del equipo que ha validado funcionalmente estas Cas ancestrales en células humanas en cultivo.

«Este logro científico hace posible disponer de herramientas de edición genética con propiedades distintas a las actuales, mucho más flexibles, lo cual abre nuevas vías en la manipulación de ADN y tratamiento de enfermedades tales como ELA, cáncer, diabetes, o incluso como herramienta de diagnóstico», ha explicado la investigadora del proyecto en nanoGUNE, Ylenia Jabalera.

Este estudio también tiene otras conclusiones interesantes para la ciencia, constata que el sistema CRISPR-Cas ha ido haciéndose más complejo a lo largo del tiempo, amoldándose a las nuevas amenazas de virus que las bacterias han sufrido a lo largo de la evolución.

«Esta investigación supone un extraordinario avance en el conocimiento sobre el origen y evolución de los sistemas Crispr-Cas. En cómo la presión selectiva de los virus ha ido puliendo a lo largo de miles de millones de años una maquinaria rudimentaria, poco selectiva en sus inicios, hasta convertirla en un sofisticado mecanismo de defensa», añade el investigador de la Universidad de Alicante y descubridor de la técnica Crispr-Cas, Francis Mojica.

En la vertiente aplicada, «el trabajo representa una forma original de abordar el desarrollo de herramientas Crispr para generar nuevos instrumentos y mejorar las derivadas de los existentes en organismos actuales», añade Mojica.

«Los sistemas actuales son muy complejos y están adaptados para funcionar dentro de una bacteria. Cuando el sistema se utiliza fuera de ese entorno, por ejemplo, en células humanas, el sistema inmune provoca un rechazo y existen además determinadas restricciones moleculares que limitan su uso. Curiosamente, en los sistemas ancestrales algunas de estas restricciones desaparecen, lo que les confiere una mayor versatilidad para nuevas aplicaciones», recalca Pérez-Jiménez.