Hacia finales de 2023 Estados Unidos y Reino Unido aprobaron su primera terapia génica con base en CRISPR/Cas9 para tratar dos enfermedades graves de la sangre: la anemia de células falciformes en pacientes de doce años o más y la beta talasemia.
Esto último representa un paso gigantesco en la medicina del futuro, porque hablamos del primer tratamiento de su tipo que utiliza la poderosa herramienta de edición genética CRISPR/Cas9: el nuevo medicamento llamado Casgevy ha sido investigado por más de 15 años y se concreta en un tratamiento efectivo que cura estas enfermedades tras una única administración de células madre de la sangre editadas genéticamente, sustituyendo un tipo de globina por otra.
Las bioquímicas Emmanuelle Charpentier (francesa) y Jennifer Doudna (estadunidense) desarrollaron a partir de la bacteria Streptococcus pyogenes el CRISPR/Cas9, conocido popularmente con el nombre de Tijeras moleculares, innovador método que permite editar el genoma y de este modo avanzar en la búsqueda de la cura de diversas enfermedades hereditarias.
Mediante él, cabe agregar, ambas investigadoras obtuvieron el Premio Nobel de Química en 2020.
Dirigido en principio a enfermedades de la sangre, el CRISPR/Cas9 se conforma por dos cadenas de ácido ribonucleico (ARN) que constituyen la guía que indica dónde se tiene que cortar una determinada secuencia de ADN; y por la proteína Cas9, que es propiamente la que actúa como unas “tijeras”, dice el doctor en Ciencias Biomédicas Alfredo de Jesús Rodríguez Gómez, investigador de la sede periférica del Instituto de Investigaciones Biomédicas de la UNAM en el Instituto Nacional de Pediatría.
El científico habla en detalle de dicha “singular y rara enfermedad con la capacidad de generar un grupo de trastornos sanguíneos hereditarios que afectan la capacidad del cuerpo para producir hemoglobina funcional, la proteína de los glóbulos rojos responsable de transportar oxígeno por el cuerpo. La mutación genética responsable de la anemia de células falciformes significa que los glóbulos rojos se pliegan o forman hoz, donde pueden bloquear los vasos sanguíneos e impedir que el oxígeno circule por el cuerpo, provocando problemas graves y potencialmente mortales como dolor intenso, derrames cerebrales y daños a los órganos”.
Igualmente, el experto menciona a la beta talasemia, “una enfermedad hereditaria, aunque en este caso es causada por una baja producción de la misma hemoglobina beta; sus síntomas son, entre otros, fatiga extrema, debilidad, palidez, deformidades óseas faciales y crecimiento lento”.
Se estima que aproximadamente 100 mil personas padecen anemia de células falciformes en Estados Unidos, la mayoría de las cuales son negras y en menor porcentaje mediterránea y de Oriente Medio.
La causa de la anemia de células falciformes es un cambio en el gen que le ordena al cuerpo producir hemoglobina. La hemoglobina es un compuesto rico en hierro y que está presente en los glóbulos rojos para permitirles transportar el oxígeno desde los pulmones hasta el resto del cuerpo. En la anemia de células falciformes, la hemoglobina hace que los glóbulos rojos se vuelvan rígidos, pegajosos y deformes.
Para que un niño tenga anemia de células falciformes, tanto el padre como la madre deben ser portadores de una copia del gen de las células falciformes y ambos deben transmitir la respectiva copia al niño.
Enfermedades monogénicas
Así las cosas, Casgevy es un medicamento de terapia génica que utiliza tecnología CRISPR/Cas9 para editar las células madre sanguíneas del propio paciente. Se trata de un tratamiento único y personalizado que consiste en movilizar células madre de la médula ósea a partir de la sangre del paciente.
La edición de genes CRISPR encuentra una secuencia específica de ADN dentro de una célula. En lugar de corregir la mutación responsable de la producción defectuosa de hemoglobina, Casgevy se dirige a los genes responsables de producir un tipo diferente de hemoglobina que normalmente se desactiva poco después del nacimiento. Esta solución genética desencadena la producción de hemoglobina fetal típicamente inhibida en el cuerpo, lo que ayuda a las células sanguíneas a mantener su forma saludable en forma de disco.
Si bien el tratamiento se administra una vez, todo el proceso puede llevar meses e incluye trabajo de laboratorio para modificar las células sanguíneas y la recuperación en el hospital después de que las células modificadas se infunden en los pacientes.
En otros términos, las herramientas CRISPR/Cas9, a través del tratamiento Casgevy, se usan aquí para bloquear la función de una proteína que es la responsable de mantener el gen gamma-globina silenciado en adultos y así conseguir despertar la producción de gamma-globina, que es la que acaba reemplazando a la beta-globina, aportando la curación que necesitan estos enfermos.
En esta etapa inicial el método CRISPR/Cas9- Casgevy servirá para tratar enfermedades monogénicas, es decir, que se desencadenan por alteraciones en las secuencias de ADN de un solo gen, como la anemia de células falciformes, la beta talasemia y, potencialmente, la anemia de Fanconi.
De acuerdo con Rodríguez “estamos apenas en el umbral de esta revolución genética. Por lo pronto, CRISPR/Cas9 se podrá aprovechar para corregir defectos genéticos que dan origen a enfermedades en otro tipo de tejidos, como el hepático y el pancreático; sin embargo, como el hígado y el páncreas son dos órganos de difícil acceso se requieren sistemas moleculares de entrega para que llegue a ellos”.
Por ahora la sangre es un blanco más fácil, “porque se puede extraer de los pacientes, hacer la edición génica en el laboratorio y devolvérselas. Muchos laboratorios ya trabajan con este método para desarrollar estrategias que funcionen contra múltiples enfermedades, incluso el cáncer, la amenaza más seria de la actualidad”.
Hace unos días el académico universitario convocó a prácticamente todos los investigadores que hacen biología celular y molecular en nuestro país para implementar CRISPR/Cas9 en cada uno de sus laboratorios. En efecto, “México necesita invertir en esta tecnología. La UNAM y los institutos nacionales de Salud ya tendrían que estar pensando en la implementación generalizada de CRISPR/Cas9 en sus respectivos ámbitos, para efectuar ensayos clínicos con nuestros pacientes. El talento sobra. Lo que hace falta es buscar el apoyo del gobierno para construir instalaciones especializadas donde se trabaje con CRISPR/Cas9 no solo con fines de investigación, sino también terapéuticos”.
Hace una década solo un número reducido de científicos conocía el término CRISPR. Hoy raro es el día en que no se da a conocer un nuevo avance sobre las asombrosas posibilidades de esta tecnología que hace de la edición genética una expresión de uso habitual. En docenas de estudios de prueba de concepto ya publicados los científicos alrededor del mundo han logrado aplicar el editor CRISPR a células humanas cultivadas para erradicar las mutaciones que causan la anemia drepanocítica, beta talasemia, hemofilia, distrofia muscular de Duchenne, ceguera y muchos otros desórdenes genéticos.
Ahora sabemos que los sistemas CRISPR/Cas9 son una de las muchas notables máquinas moleculares dotadas con la capacidad para superar enfermedades que no era posible curar.
La increíble revolución genética
Los CRISPR funcionan a modo de memoria inmunológica, ya que guardan la huella molecular de los virus en el ADN de las bacterias. De esta forma se pueden detectar y neutralizar nuevas infecciones, resultando inmunizadas dichas células.
El funcionamiento de CRISPR es sencillo de entender. Una enzima llamada Cas9 actúa como si fueran “Tijeras moleculares”. Su utilidad es cortar y modificar secciones de ADN asociadas a una enfermedad (o lo que es lo mismo, al ataque de un virus) o a cualquier tipo de defecto que precise ser reparado.
Las técnicas CRISPR se utilizan para introducir cambios en el genoma con una enorme precisión. Entre sus principales aplicaciones tenemos las médicas, como ensayos para eliminar el VIH o para tratar enfermedades como la distrofia muscular de Duchenne, el Huntington, el autismo, la progeria, la fibrosis quística, el cáncer triple negativo o el síndrome de Angelman. También como test diagnóstico para detectar el coronavirus o como terapia capaz de destruir su genoma; así como para combatir enfermedades infecciosas transmitidas por insectos, como la malaria, el zika, el dengue, el chikungunya o la fiebre amarilla.