El grup d'investigació de Microbiologia Molecular de la Universitat d'Alacant (UA) ha identificat un nou enzim amb prometedores propietats per a les eines d'edició genètica CRISPR-Cas. Denominada AlCas12a, aquesta proteïna representa un avanç significatiu en el camp de la biotecnologia, la biomedicina i l'agroalimentació.

Derivada d'un metagenoma (material genètic) procedent d'aigües residuals, AlCas12a és un 20% més petita que les variants disponibles fins al moment en el mercat, un factor que en facilita l'administració a cèl·lules. A més, és molt flexible i amb una doble activitat de “tall” d'ADN, aspectes que faciliten abordar un nombre major de seqüències diana i augmentar les possibilitats d'èxit de les tècniques CRISPR.

El desenvolupament d'aquesta eina, liderat pel catedràtic de Microbiologia de la UA, Francis Mojica, al costat dels investigadors Ignacio Baquedano, Javier Espinosa, Noemí Marco i Riccardo Rosselli, “representa un pas en l'edició genètica d'alta precisió en plantes i animals, en la detecció ràpida de patògens, en el desenvolupament de bacteris resistents a virus o en la producció d'agents antibacterians de nova generació com a alternativa als antibiòtics tradicionals”, expliquen.

Les tecnologies CRISPR-Cas han revolucionat la ciència en permetre modificar gens de manera precisa, ràpida i econòmica. Gràcies a aquestes, científics de tot el món poden “tallar” i “pegar” l'ADN per a eliminar mutacions, introduir millores genètiques o desenvolupar teràpies innovadores. En aquest sentit, “l'enzim AlCas12a, en ser tan compacte, versàtil i amb noves funcions, és un avanç per a les tècniques d'edició que ja coneixem”, afig Mojica.

Característiques

Una de les particularitats transformadores d'AlCas12a és la seua doble capacitat de tall de l'ADN: cis i trans. La primera pot actuar de forma dirigida, com unes “tisores moleculars” programades per a reconèixer una seqüència concreta del genoma, és a dir, tallar un fragment d'ADN en un punt exacte per a modificar-lo o substituir-lo.

En segon lloc, el tall en trans pot degradar material genètic de cadena senzilla de manera inespecífica. “Aquesta funció ajuda a detectar la presència de virus o bacteris i obri el camí per a desenvolupar proves de diagnòstic més ràpides i sensibles”, apunta el microbiòleg de la UA.

D'altra banda, els investigadors han descobert que AlCas12a pot actuar fins i tot sense guia d'ARN, una cosa inusual en aquesta mena d'enzims, i que permet atacar el genoma invasor sense necessitat de reconèixer una seqüència concreta. “Actua com un sistema de defensa integral, i proporciona als bacteris tant immunitat innata com adquirida”, detalla Mojica.

En proves de laboratori, AlCas12a ha aconseguit editar gens amb una precisió del 94% i protegir els bacteris de diferents tipus de virus. Els experiments també han confirmat que l'enzim manté la seua activitat en un rang ampli de temperatures, entre 20 i 45 °C, la qual cosa el fa compatible amb una gran varietat d'organismes, des de bacteris fins a plantes i animals.

“Totes aquestes característiques, al costat de la seua grandària compacta, converteixen AlCas12a en una revolució per a l'ús en teràpies gèniques, investigació biomèdica i aplicacions agrícoles”, destaca el catedràtic de la UA.