Review de publicacion sobre innovación: El Uso de CRISPR/cas9 en el estudio de miRNA

La modificación genética es un proceso que consiste en la edición del DNA presente en una célula mediante la utilización de diversas técnicas derivadas de la genética molecular que permiten generar un cambio en la actividad de dicha célula. El descubrimiento de las enzimas de restricción a mediados del siglo 20 gatilló la creación de diversas técnicas de transformación que han permitido alterar el comportamiento celular, lo que demuestra ser de gran utilidad en el desarrollo de distintas disciplinas. La capacidad de alterar la funcionalidad o expresión de un gen, eliminar, o incluso insertar nuevos genes en organismos, ha permitido avances en campos tan variados como la medicina, la biología y la ingeniería. Ya que ha permitido descubrir la funcionalidad de una infinidad de genes; junto con posibles implicancias de estos en patologías o funcionalidades que ellos podrían tener en procesos productivos, al utilizar una célula como una verdadera fábrica a escala molecular. Es debido a estos antecedentes que la modificación genética ha tomado un rol protagónico en las ciencias de la vida, y existe un constante interés en la creación y perfeccionamiento de estas, ya que el generar una técnica con mayor eficiencia permitirá un avance más raudo en estas áreas, lo que conlleva un posible beneficio al conocimiento y a la economía.
Un método de transformación innovador descubierto recientemente es CRISPR/cas9, el que permite generar cortes en sitios específicos del DNA para generar mutaciones sitio dirigidas mediante el uso de un RNA guia (sgRNA) que permiten un reconocimiento sitio específico. Esta técnica promete revolucionar este campo de estudio, ya que presenta la capacidad de modificar genéticamente una célula con una mayor tasa de eficiencia, mayor especificidad, menor costo y una menor predisposición a errores que técnicas anteriores, pudiéndose aplicar tanto en contextos in vitro, como in vivo.
Es en este contexto, donde Chang H., Yi B. y colaboradores llevaron a cabo una investigación sobre potenciales aplicaciones de CRISPR/cas9 para alterar la funcionalidad de genes codificantes de microRNAs (miRNAs). Los miRNAs son transcritos cortos cuya función es regular la expresión de un conjunto de genes al facilitar el silenciamiento y degradación de su mRNA .

Chang y colaboradores argumentan que la mayoría de los estudios basados en CRISPR/cas9 se han caracterizado por el knock down de genes particulares. Y que la ventaja de realizar ediciones con esta técnica a nivel de miRNA es que permite estudiar el efecto de una represión de silenciamiento en un número mayor de genes. También menciona que las técnicas moleculares de Knock-down de miRNA previamente conocidas han demostrado ser poco robustas en la práctica, por lo que CRISPR/cas9, al tener una mayor eficiencia, podría presentar resultados más significativos en el estudio de estos transcritos.
En este estudio en particular, Chang y colaboradores utilizan líneas celulares de cáncer de colon humano para generar un knock down de miRNA; en el que se observó que existía un knockdown con una efectividad de 96% lo que se mantenía de forma estable a lo largo de un periodo de tiempo prolongado (30 días) tanto in vitro como in vivo. También se observó por causalidad, que los genes regulados downstream a partir del miRNA veían promovida su actividad, ya que al inhibirse la síntesis de este, el mRNA no se termina derivando en vías de degradación.
En este estudio, también se revisó la posible presencia de mutaciones no deseadas causadas por la acción poco específica de CRISPR, la que podría darse de existir posibles alineamientos secundarios con la secuencia del sgRNA aparte de la secuencia de interés. Los resultados expuestos por Chang y colaboradores muestran que el número de mutaciones no deseadas producidas por CRISPR/cas9 son mínimos, y que esta técnica presenta una especificidad sin precedentes, pudiendo diferenciar secuencias homólogas cuya variación puede llegar a ser tan pequeña como solo dos nucleótidos.
Los autores afirman en base a estos resultados, que CRISPR/cas9 podría presentar una gran oportunidad en cuanto a estudios sobre los efectos de miRNA en vías patogénicas, ya que logra superar grandes problemáticas que aquejan a esta área de investigación, entre las que se hallan la poca reproducibilidad, fiabilidad y especificidad de técnicas anteriores. La introducción de la nueva técnica a este campo de estudio permitirá presentar resultados comprobables y comparables, lo que derivará a la larga en una mayor comprensión del rol de miRNA en el funcionamiento celular.

La calidad de la publicación de Chang y colaboradores es excelente, lo que es esperable al estar esta publicada en la revista Scientifics reports derivada de Nature, Los métodos y resultados son entregados de forma clara y concisa, lo que facilita su comprensión; y la forma en la que está redactado el “cuerpo” del paper produce que el texto, a pesar de abordar una temática compleja, sea relativamente fácil de comprender por alguien sin conocimiento especializado en esta área. Un punto que probablemente facilitaria aún más la lectura sería el que se explicara de forma un poco más detallada el funcionamiento de CRISPR/cas9, sin embargo, al estar esta publicación orientada a gente con un conocimiento previo de esta área, es esperable que esta informacion se omita al asumir el entendimiento anterior de esta técnica.

En la publicación de Chang y colaboradores, se propone la utilización de una técnica relativamente nueva en un campo dentro del que no se había aplicado de forma tan extensa, y si bien lo que propone en esta no es algo nuevo de por sí, ya que esta técnica se conocía con anterioridad; esta investigación ha permitido el entregar antecedentes que demuestran el porqué CRISPR/cas9 presenta una ventaja particular en el campo específico del estudio de los miRNAs. Los autores comprueban estas ventajas al aplicarlos en un modelo experimental, lo que le entrega una mayor robustez a sus proposiciones.

Bibliografía: Chang, H. et al. CRISPR/cas9, a novel genomic tool to knock down microRNA in vitro and in vivo. Sci. Rep. 6, 22312; doi: 10.1038/srep22312 (2016).