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"Novel Coronavirus SARS-CoV-2" by NIAID is licensed with CC BY 2.0 |
El CRISPR-Cas13b reprogramado suprime la replicación del SARS-CoV-2 y evita su escape mutacional a través de la tolerancia a los desajustes
La reciente y dramática aparición de variantes preocupantes de SARS-coronavirus-2 (SARS-CoV-2) pone de manifiesto la necesidad de enfoques innovadores que supriman simultáneamente la replicación viral y eviten el escape viral de la inmunidad del huésped y de la terapéutica antiviral. Aquí, empleamos la predicción computacional de todo el genoma y el cribado de resolución de un solo nucleótido para reprogramar CRISPR-Cas13b contra los ARN genómicos y subgenómicos del SARS-CoV-2. Los efectores Cas13b reprogramados dirigidos a regiones accesibles de los transcritos de la espiga y la nucleocápside lograron una eficacia de silenciamiento superior al 98% en modelos libres de virus. Además, los ARN CRISPR (ARNcr) de Cas13b optimizados y multiplexados suprimen la replicación viral en células de mamíferos infectadas con SARS-CoV-2 competente para la replicación, incluida la variante dominante de interés B.1.1.7, de reciente aparición. La mutagénesis exhaustiva de la interacción guía-destino demostró que los desajustes de un solo nucleótido no perjudican la capacidad de un potente ARNcr para suprimir simultáneamente las cepas ancestrales y mutadas del SARS-CoV-2 en células de mamíferos infectadas, incluida la mutante Spike D614G. Las propiedades de especificidad, eficacia y despliegue rápido del Cas13b reprogramado descritas aquí proporcionan un modelo molecular para el desarrollo de fármacos antivirales para suprimir y prevenir una amplia gama de mutantes del SARS-CoV-2, y es fácilmente adaptable a otros virus patógenos emergentes.
Los científicos han utilizado la tecnología de edición genética CRISPR para bloquear con éxito la transmisión del virus del SARS-CoV-2 en células humanas infectadas, según una investigación publicada el martes que podría allanar el camino para los tratamientos con COVID-19.
En la revista Nature Communications, los investigadores australianos afirmaron que la herramienta fue eficaz contra la transmisión del virus en pruebas de laboratorio, y añadieron que esperaban comenzar pronto los ensayos con animales.
CRISPR, que permite a los científicos alterar secuencias de ADN y modificar la función de los genes, ya se ha mostrado prometedor para eliminar la codificación genética que impulsa el desarrollo del cáncer infantil.
El equipo del estudio del martes utilizó una enzima, CRISPR-Cas13b, que se une a secuencias de ARN relevantes en el nuevo coronavirus y degrada el genoma que necesita para replicarse dentro de las células humanas.
La autora principal, Sharon Lewin, del Instituto Peter Doherty para la Infección y la Inmunidad de Australia, dijo a la AFP que el equipo había diseñado la herramienta CRISPR para reconocer el SARS-CoV-2, el virus responsable del COVID-19.
"Una vez reconocido el virus, la enzima CRISPR se activa y trocea el virus", explicó.
"Nos dirigimos a varias partes del virus -partes que son muy estables y no cambian y partes que son muy cambiantes- y todas funcionaron muy bien para trocear el virus".
La técnica también consiguió detener la replicación del virus en muestras de las llamadas "variantes preocupantes", como la Alpha.
Aunque ya hay varias vacunas contra el COVID-19 en el mercado, las opciones de tratamiento disponibles siguen siendo relativamente escasas y sólo parcialmente eficaces.
Se necesitan mejores tratamientos
Lewin afirmó que el uso de la técnica CRISPR en la medicina generalizada está probablemente "a años, no a meses" de distancia.
Pero insistió en que la herramienta podría resultar útil para abordar el COVID-19.
"Seguimos necesitando mejores tratamientos para las personas hospitalizadas por COVID", dijo Lewin.
"Nuestras opciones actuales son limitadas y, en el mejor de los casos, reducen el riesgo de muerte en un 30%".
Lewin dijo que el tratamiento ideal sería un simple antiviral, tomado por vía oral, que los pacientes recibieran tan pronto como dieran positivo en la prueba de COVID-19.
Esto evitaría que enfermaran gravemente y, a su vez, aliviaría la presión sobre los hospitales y los sistemas de atención.
"Este enfoque -probar y tratar- sólo sería factible si tenemos un antiviral barato, oral y no tóxico. Eso es lo que esperamos conseguir algún día con este enfoque de tijeras genéticas", dijo Lewin.
El coautor Mohamed Fareh, del Centro Oncológico Peter MacCallum, dijo que otro beneficio de la investigación era su potencial para ser aplicada a otras enfermedades virales.
"A diferencia de los fármacos antivirales convencionales, el poder de esta herramienta radica en su flexibilidad de diseño y adaptabilidad, que la convierten en un fármaco adecuado contra una multitud de virus patógenos, como la gripe, el ébola y posiblemente el VIH", dijo.
Fuentes, créditos y referencias:
Más información: Mohamed Fareh et al, Reprogrammed CRISPR-Cas13b suppresses SARS-CoV-2 replication and circumvents its mutational escape through mismatch tolerance, Nature Communications (2021). DOI: 10.1038/s41467-021-24577-9
Información de la revista: Nature Communications