La tècnica de CRISPR està revolucionant la investigació biomèdica, ja que permet editar els genomes de forma molt precisa. Tot i que el CRISPR permet generar o corregir mutacions d’un o pocs nucleòtids amb certa facilitat, aquesta tècnica encara té limitacions a l’hora d’introduir en el genoma fragments d’ADN més llargs. Així, per exemple, la inserció en el genoma d’un gen que produeixi una proteïna fluorescent com la GFP, d’ampli ús en investigació, és poc eficient i utilitza plasmidis que requereixen clonatges complexos.

 


El grup del Dr. Cerón ha utilitzat l’animal model Caenorhabditis elegans per optimitzar l’ús d’aquesta tècnica i ha desenvolupat el mètode Nested CRISPR. Aquest mètode, lliure de clonatges, insereix fragments d’ADN en dos passos. En un primer pas introdueix en el genoma una petita part (menys de 200 nucleòtids) del fragment llarg, i aquesta petita seqüència serveix de “niu” o “pista d’aterratge” per a què el fragment més llarg (d’una quilobase aproximadament) s’introdueixi en el genoma en un segon pas de forma eficient.

 


El treball, publicat recentment a la revista Genetics, de la Societat Americana de Genètica, està despertant un interès extraordinari, assolint la màxima puntuació en els índex de repercussió de la revista. Els animals model com C. elegans, amb un cicle de vida curt, permeten als científics investigar sobre les possibilitats i les limitacions del CRISPR. Aquest estudi forma part de la tesi doctoral de Jeremy Vicencio, que té la prestigiosa beca INPhINIT de La Caixa. Tant ell com les investigadores predoctorals Carmen Martínez i Xènia Serrat, han realitzat centenars de microinjeccions en la línia germinal de C. elegans i milers de genotipats per demostrar d’una manera sòlida i convincent l’eficiència de la nova tècnica Nested CRISPR.

 


Com a molècules reparadores d’ADN, el Nested CRISPR utilitza oligonucleòtids comercials per al primer pas i productes de PCR universals per al segon. Això facilita experiments a gran escala que permetrien etiquetar centenars de gens amb proteïnes fluorescents d’interès. La tècnica de Nested CRISPR també és modular, ja que permet afegir altres pèptids o proteïnes d’interès a les proteïnes fluorescents. Així, per exemple, el grup està treballant en el marcatge d’aquestes proteïnes fluorescents amb pèptids que permetin la seva degradació d’una forma controlada per l’investigador. 

 


Finalment, el grup de models de malaltia en C. elegans, dirigit pel Dr. Cerón, pretén utilitzar el Nested CRISPR per substituir gens de C. elegans amb gens humans. D’aquesta manera, aquest petit nematode podria servir de model multicel·lular per estudiar l’efecte de mutacions humanes relacionades amb malalties. Aquest sistema tindria força interès en el camp de la medicina personalitzada ja que d’una forma ràpida i eficient es podria tenir un pronòstic sobre la patogenicitat d’una mutació o d’una variació del genoma (conegudes com a polimorfismes).