Edición génica con CRISPR/Cas9

Este vídeo de Lluis Montoliu es muy interesante por la simpleza con la consigue hacer entender cómo funciona la tecnología CRISPR/Cas, con un enfoque completamente divulgativo y sin tecnicismos. Puede ser muy útil sobre todo para personas que no tienen el nivel académico o los conocimientos suficientes para entender artículos de carácter científico. Además, ejemplifica visualmente cuales son las estrategias para poder cortar y, posteriormente editar (deleción, adición o sustitución), secuencias de ADN de manera dirigida. Para ello, se vale de piezas de distintos colores, que monta y desmonta, para representar los fragmentos de ADN, ARN y la complementariedad de bases.

This video from Lluis Montoliu is very interesting for the simplicity with which it manages to make people understand how CRISPR/Cas technology works, with a completely informative and non-technical approach. It can be very useful, especially for people who do not have the academic level or enough knowledge to understand scientific articles. In addition, it visually exemplifies the strategies for cutting (deletion, addition or substitution) and then editing DNA sequences in a targeted manner. To do this, he uses different colored pieces, which he assembles and disassembles, to represent DNA fragments, RNA and base complementarity.

Este informe escrito por un grupo de trabajo de “The Nuffield Council on Bioethics” (organismo independiente que examina y publica sobre problemas éticos en biología y medicina) en 2015 para plasmar las dudas respecto al uso de la edición genética, y para responder y anticiparse a las preocupaciones públicas. Consta de varios capítulos, algunos tratan qué es la edición génica y cuáles son sus orígenes, mientras que otros se centran en las responsabilidades morales al usar CRISPR/Cas9. También hay capítulos sobre las aplicaciones en salud, medioambiente o producción alimenticia, entre otras.
Este texto no es divulgativo, sin embargo, pueden beneficiarse de él tanto expertos en la materia como personas con unos conocimientos mínimos, véase estudiantes de medicina o biología.

This report was written by a workgroup of “The Nuffield Council on Bioethics” (independent body that publishes about ethical problems related to biology and medicine) in 2015 to address doubts about the uses of gene editing, and to answer the public concerns. It has several chapters, some talk about what is gene editing and its origins, meanwhile others focus on the morals responsibilities when using CRISPR/Cas9. There are also chapters about the applications in health, environment or alimentary production, among other things. This report isn’t informational, nevertheless non expert people can take advantage of it, like for example, biology or medicine students. Experts on gene editing can also find this report interesting.

En esta revisión, dirigida a principalmente a profesionales en la materia (alejada de la divulgación), se reúnen los resultados de varias líneas de investigación. Cada estudio pone de manifiesto formas muy diferentes de trabajar con la misma herramienta:
• La edición de cigotos o embriones para eliminar enfermedades como las cataratas hereditarias (desde el nacimiento), la distrofia muscular de Duchenne (ligada al cromosoma X) o la β-talasemia, con la controversia ética que suscita.
• La edición somática "in-vivo", para curar enfermedades como la tirosinemia hereditaria de tipo I o la hepatitis B. Aunque dirigir la maquinaria a las células de interés de manera eficaz y segura, supone un gran obstáculo.
• La edición somática "ex-vivo" con células madre, en enfermedades como el VIH, entre otras. En este caso los esfuerzos se están dedicando a desarrollar trasplantes eficaces en tejidos diferentes al hematopoyético (bien establecido).

This review, aimed primarily at professionals in the field (away from the popularisation), brings together the results of several lines of research. Each study shows very different ways of working with the same tool:
• Zygotes or embryos editing to eliminate diseases such as hereditary cataracts (from birth), Duchenne muscular dystrophy (X-linked) or β-thalassaemia, with the ethical controversy that this raises.
• "In-vivo" somatic editing, to cure diseases such as hereditary tyrosinaemia type I or hepatitis B. Although targeting the machinery to the cells of interest in an efficient and safe way is the main obstacle.
• "Ex-vivo" somatic stem cell editing in diseases such as HIV, among others. In this case, efforts are being devoted to developing effective transplants in tissues other than haematopoietic (well established).

Savić, N., y Schwank, G. (2015). Advances in therpeutic CRISPR/Cas9 genome editing. Translational Research, 168, 1-160.

CRISPR/Cas, sistema de defensa en procariotas frente a material genético exógeno, puede suponer una revolución en la edición génica. En esta revisión, de carácter meramente divulgativo, se exponen la variedad de aplicaciones de dicha tecnología, entre las que cabe destacar la investigación farmacéutica y el desarrollo de fármacos. Esto es posible mediante la realización de modelos celulares y animales, lo que supone una valiosa herramienta para identificar la función de genes esenciales y por lo tanto de posibles dianas para antibióticos. Además, es de gran utilidad para la generación y optimización de factorías celulares con un prometedor método conocido como SWITCH que podría aplicarse a cepas de levadura ya utilizadas para producción de compuestos, así como a otras especies.

CRISPR/Cas, a defense system in prokaryotes against exogenous genetic material, may represent a revolution in gene editing. In this review, of a merely informative nature, the variety of applications of this technology are exposed, among which it is worth highlighting pharmaceutical research and drug development. This is possible by carrying out cell and animal models, which is a valuable tool to identify the function of essential genes and therefore of possible targets for antibiotics. In addition, it is very useful for the generation and optimization of cell factories with a promising method known as SWITCH that could work for yeast strains already used for the production of compounds, as well as other species.

Borrachero, A. (2017). Aplicaciones de CRISPR en la generación y síntesis de nuevos fármacos. Moleqla, 27, 28-31.

En este artículo de carácter científico se expone la prometedora herramienta de edición genética que supone CRISPRR en el tratamiento contra la enfermedad del Alzheimer. Es capaz de corregir mutaciones comunes en APP, PSEN1 y PSEN2 tras haber alcanzado las células diana. Mediante vía nasal aún se necesitan más estudios para la administración de tratamientos con CRISPR así como los efectos a largo plazo. Por otro lado, los resultados de edición de genes solo se producirán en individuos que están siendo tratados y no se trasmitirá a futuras generaciones. Continuar con estos estudios supondrá la mejora de la versión aumentando su potencial y eficiencia.

This scientific article presents the promising genetic editing tool that CRISPRR represents in treating Alzheimer's disease. It can correct common mutations in APP, PSEN1 and PSEN2 after reaching the target cells. Nasal use still needs more studies for the administration of CRISPR treatments as well as long-term effects. On the other hand, gene editing results will only occur in the treated individuals and will not transmit to future generations. Continuing with these studies will mean the improvement of the version, increasing its potential and efficiency.

Sayed Hanafy, A., Schoch, S., y Lamprecht, A (2020). CRISPR/Cas9 Delivery Potentials in Alzheimer’s Disease Management: A Mini Review. Pharmaceutics, 12, 0801.