CRISPR 3.0: La edición genética más precisa hasta la fecha

• Francisco María
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• • 23/04/2025 09:00
  • Actualizado: 23/04/2025 09:00

El desarrollo de CRISPR 3.0 es todo un hito en la historia de la biotecnología. Es la tercera generación del sistema de edición genética y fue presentado en 2024 por el destacado científico Samuel Sternberg.

CRISPR 3.0 supera las limitaciones de las versiones anteriores, ya que establece un nuevo estándar de precisión y eficiencia en la manipulación del material genético. Representa un salto cualitativo en la capacidad para leer, escribir y editar el código de la vida y tiene múltiples aplicaciones en diversos campos. Veamos.

¿Qué es CRISPR 3.0?

CRISPR 3.0 es la tercera generación de la tecnología CRISPR, que incluye mejoras y modificaciones significativas respecto a sus predecesoras. Mientras que CRISPR-Cas9 permitió a los científicos cortar y pegar fragmentos de ADN de manera relativamente sencilla, CRISPR 3.0 introduce una serie de avances que aumentan la precisión, reducen los efectos secundarios no deseados y amplían las aplicaciones potenciales de la edición genética.

Características principales de CRISPR 3.0

1. Precisión mejorada: Uno de los principales retos de la edición genética ha sido la posibilidad de introducir errores durante el proceso. CRISPR 3.0 emplea nuevas proteínas y sistemas de entrega que permiten a los científicos realizar ediciones más exactas y específicas, minimizando los cortes no deseados en el genoma.
2. Edición epigenética: A diferencia de las versiones anteriores, que se centraban principalmente en la modificación del ADN, CRISPR 3.0 también permite la edición de la epigenética, lo que significa que los científicos pueden modificar la forma en que se expresan los genes sin alterar la secuencia del ADN. Esto abre la puerta a nuevas terapias que podrían corregir enfermedades sin los riesgos asociados a cambios permanentes en el genoma.
3. Sistema de «corte limpio»: CRISPR 3.0 introduce un sistema de edición que permite a los investigadores realizar cortes en el ADN de manera más limpia, lo que reduce la posibilidad de inserciones o deleciones no deseadas. Esto es crucial para aplicaciones en terapia genética, donde la precisión es fundamental para evitar efectos adversos.
4. Aumento de la flexibilidad: La nueva generación de CRISPR incluye herramientas que facilitan la edición de múltiples genes a la vez, lo que podría ser vital para tratar enfermedades complejas que involucran múltiples rutas genéticas.

Antecedentes

El sistema CRISPR original revolucionó la biología molecular. Permitió realizar modificaciones genéticas con relativa facilidad, por primera vez en la historia. Sin embargo, las versiones 1.0 y 2.0 tenían importantes limitaciones técnicas.

El principal obstáculo eran los frecuentes efectos “off-target”. Tales efectos llevaban a que se realizaran cortes del genoma en zonas no deseadas, lo cual provocaba mutaciones accidentales.

Otro problema era que los mecanismos naturales de reparación celular del ADN no siempre funcionaban de manera óptima. Esto daba lugar a errores en la secuencia genética editada.

CRISPR 3.0 y su desarrollo

La aparición de CRISPR 3.0 resuelve varios de los problemas que tenían las versiones anteriores. Este método utiliza enzimas recombinadas especializadas, en lugar de las nucleasas tradicionales como Cas9, que funcionaban cortando ambas cadenas de la doble hélice del ADN.

Las enzimas recombinadas especializadas tienen la capacidad de insertar o reemplazar secuencias genéticas específicas, sin romper la estructura del ADN. Este mecanismo es, obviamente, más sofisticado y reduce drásticamente la probabilidad de errores. También hace que el proceso de edición genética sea más limpio y controlado.

Adicionalmente, un equipo de investigación chileno del Centro de Biotecnología Vegetal de la Universidad Andrés Bello desarrolló una aplicación complementaria de esta tecnología. Se trata de un sistema capaz de regular la expresión génica con una precisión extraordinaria, el cual logra una eficiencia diez veces mayor que los métodos convencionales.

El equipo chileno consiguió minimizar los efectos no deseados, mediante el uso de ARN guía modificados. Esto ha marcado un importante avance en la ingeniería genética de plantas.

Principales aplicaciones

CRISPR 3.0 tiene un enorme potencial para ser aplicado en diversos campos. De momento, su impacto se ha hecho sentir especialmente en dos campos: la agricultura y la medicina.

Aplicaciones agrícolas

CRISPR 3.0 permite diseñar cultivos con características mejoradas de manera más precisa y segura que nunca antes. Hace posible desarrollar variedades de plantas resistentes a condiciones ambientales extremas, como sequías prolongadas o suelos con alta salinidad.

Los científicos hicieron pruebas con una planta modelo llamada Arabidopsis thaliana. Lograron que se volviera notablemente más tolerante a la escasez de agua. Esto podría extenderse a cultivos comerciales como el trigo o el maíz.

De igual manera, hay posibilidades fascinantes para mejorar el valor nutricional de los alimentos. Ya se están desarrollando proyectos para crear variedades de tomate con mayor contenido de vitamina D o arroz enriquecido con hierro. Esto sin necesidad de introducir ADN foráneo como ocurre con los transgénicos tradicionales.

Aplicaciones médicas

CRISPR 3.0 permitirá tratar enfermedades genéticas, reduciendo los riesgos asociados a las terapias génicas tradicionales. Podrían tratarse condiciones como la fibrosis quística o la anemia falciforme mediante la corrección exacta de los errores genéticos, sin afectar el resto del genoma.

Así mismo, los investigadores están modificando células T del sistema inmunitario para mejorar su capacidad de reconocer y destruir las células cancerosas. Otra aplicación innovadora es el uso de sistemas CRISPR adaptados para la detección y diagnóstico rápido de patógenos como virus o bacterias.

Riesgos

CRISPR 3.0 también plantea algunas inquietudes éticas y legales. Es particularmente polémico su uso en la edición de células germinales (óvulos y espermatozoides). Cualquier modificación en estas células sería heredable por las generaciones futuras.

Otro aspecto preocupante es el acceso desigual a estas tecnologías. Existe el riesgo de que los beneficios se concentren en países desarrollados. Es posible que los altos costos lleven a que CRISPR 3.0 solo esté disponible para unos pocos.

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