Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC) lidera un proyecto para emplear la herramienta de
edición genética CRISPR con el objetivo de destruir el genoma ARN del
coronavirus SARS-CoV-2, causante de la pandemia de Covid-19. "Se trata
de usar las 'tijeras' moleculares CRISPR para atacar directamente al
corazón del coronavirus, a su genoma de ARN, para destruirlo. Y además
se trata de hacerlo limpiamente, sin importunar ninguna otra de las
moléculas de ARN que hay en la célula y que necesita para seguir
funcionando", explica el genetista
Lluis Montoliu
, del Centro Nacional de Biotecnología (CNB-CSIC).
El proyecto probará la funcionalidad y no toxicidad de los reactivos
CRISPR en embriones de peces cebra, luego se ensayarán contra virus de
ARN y finalmente se probará con células infectadas con el coronavirus
actual. Si la estrategia terapéutica funciona, el siguiente paso sería
probarla en ratones.
El proyecto agrupa investigadores del CNB-CSIC, del Centro Andaluz de
Biología del Desarrollo (CABD-CSIC-UPO) y del CIBER-ISCIII. Está
financiado por el CSIC a través de la Plataforma de Salud Global.
Edición genética revolucionaria
"Las herramientas CRISPR de edición genética han demostrado su
versatilidad en numerosas ocasiones, en los apenas siete años que las
llevamos usando los investigadores, tras los miles de millones de años
que llevan las bacterias usándolas para defenderse de los virus que las
atacan", explica Montoliu, investigador principal del proyecto junto a
Dolores Rodríguez Aguirre (CNB-CSIC), Miguel Ángel Moreno Mateos
(CABD-CSIC-UPO) y Almudena Fernández, CIBER-ISCIII.
"Hay muchos tipos de herramientas CRISPR. La mayoría son capaces de
cortar el ADN a través de una proteína que actúa como una tijera,
llamada Cas, que corta el genoma de cualquier especie simplemente guiada
por una pequeña molécula de ARN, el ácido nucleico intermediario que
habitualmente traslada la información genética desde el núcleo al
citoplasma de la célula, donde se producirán las proteínas", indica
Montoliu. "Por eso se las conoce como tijeras programables. Porque
cortan el ADN en sitios específicos, gracias a la guía de ARN, que
podemos cambiar para que corte en otro sitio del genoma", añade.
Tijeras para cortar el corazón del coronavirus
Hace unos pocos años se descubrió un nuevo tipo de proteínas Cas que
eran capaces de cortar directamente el ARN, y no el ADN. Y además lo
hacían de una manera muy específica. Solamente cortaban aquel ARN que
les indicaba, de nuevo, otra pequeña molécula de ARN complementario, que
volvía a actuar como guía. A esta proteína se la denominó Cas13d.
"Este proyecto persigue un objetivo aparentemente sencillo", señala
Montoliu. "Si la variante CRISPR llamada Cas13d puede cortar moléculas
de ARN de forma específica, y si el genoma del coronavirus SARS-CoV-2,
causante de la COVID-19, es una molécula de ARN: ¿Por qué no "programar"
una de estas proteínas Cas13d, con una guía de ARN complementaria al
genoma del coronavirus, para que lo corte y promueva su destrucción por
parte de la célula?".
Equipo multidisciplinar
Montoliu lo resumen con una imagen clara: "Se trata pues de atacar
directamente al corazón del coronavirus, a su genoma de ARN, para
destruirlo". Para llevarlo a cabo, el proyecto agrupa a cuatro
investigadores de perfiles diversos, pero complementarios: Dolores
Rodríguez, viróloga experta en el manejo y caracterización de diferentes
tipos de virus; Miguel Ángel Moreno Mateos, biólogo del desarrollo,
experto en las nuevas proteínas Cas y en sistemas CRISPR in vivo; y
Almudena Fernández y Lluís Montoliu, genetistas, expertos en el uso de
las herramientas CRISPR de edición genética para la generación de
modelos animales de enfermedades raras.
"Durante el proyecto diseñaremos los reactivos CRISPR-Cas13d en el
CABD, donde se evaluará primero su funcionalidad y su no toxicidad
usando embriones de pez cebra. Posteriormente estos reactivos se
testarán en el CNB-CSIC, utilizando varios virus de ARN, similares al
coronavirus, pero menos peligrosos que el SARS-CoV-2, para establecer
las condiciones óptimas de ataque y destrucción de los virus.
Finalmente, con el protocolo ya establecido, probaremos nuestra
estrategia en células infectadas con el coronavirus actual, causante de
la Covid-19, en un laboratorio con la bioseguridad adecuada".
"Si nuestra estrategia terapéutica funciona, los siguientes pasos
serían probarla en un modelo animal, en ratones susceptibles de ser
infectados con el coronavirus, y, finalmente, si los resultados
acompañan, en ensayos clínicos con pacientes", concluye Montoliu.