CRISPR-Cas. CC por los Institutos Nacionales de Salud (NIH). USA
La herramienta CRISPR-Cas promete ser una revolución para la edición genómica. Sin embargo, no solo sirve para eso. La nueva revolución que nos traerá será una cambio de paradigma para el diagnóstico genómico.
En estos momentos, el diagnóstico genómico en general se realiza mediante dos grandes tipos de métodos. El de alto volumen, que implica secuenciación de una parte o todo un genoma o del ARN para encontrar las diferencias que nos permitan diagnosticar enfermedades. El segundo grupo de técnicas están apoyadas por el método de reacción en cadena de la polimerasa (PCR), por el cual Kary Mullis ganó el premio Nobel de Química en 1993.
Kary Mullis. Premio Nobel en Química 1993. CC por Dona Mapston
El PCR consiste en una fase en la que alineamos "cebadores" de ADN, que son fragmentos pequeños de ADN que se unen a los extremos del fragmento que queremos amplificar; otra fase en la cual utilizamos una enzima (polimerasa) para sintetizar el ADN que se encuentra entre ambos cebadores y una fase final en la que calentamos todo para que se separe y volvamos a empezar.
PCR. CC ASA 4.0 por Enzoklop, Wikimedia commons
Esta reacción nos permite amplificar exponencialmente cualquier ADN, lo cual ha permitido crear cebadores específicos para detectar diversas enfermedades. Por ejemplo, es la base para el diagnóstico actual del COVID-19.
Sin embargo, esta técnica tiene varias limitaciones. La primera es que requiere ciclos de calentamiento y enfriamiento para poder amplificar la región de ADN, lo cual requiere equipo especializado. La segunda es la relativa poca sensibilidad que posee. La tercera es la facilidad con que se puede contaminar la reacción.
El sistema CRISPR puede lograr superar muchas de estas desventajas. Podemos utilizar la exquisita especificidad de una guía de ARN (mejor que un cebador de ADN) para localizar la secuencia que queremos y utilizar un reportero fluorescente para detectar la actividad de las Cas. Asimismo, el hecho de que no se necesite calentar y enfriar la muestra permite crear sistemas que pueden ser usados en lugares que no disponen de equipos sofisticados.
Es por ello que muchos grupos de investigación en el mundo se encuentran trabajando para crear sistema que usen tiras reactivas o tubitos que permitan detectar en el campo patógenos como el Zika, Dengue o Ébola.
En nuestro grupo estamos trabajando en sistemas para detectar COVID-19 e Influenza usando un sistema CRISPR-Cas de bajo costo y mayor rapidez que el que se usa actualmente. Próximamente les compartiremos los resultados.
Dra. Vilma Maldonado
Dr. Jorge Melendez-Zajgla
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