Por Agencia
Según los estudios estadísticos, alrededor de 1 de cada 1000 nacimientos presentan síndrome de Down, lo que la convierte en una de las condiciones genéticas más comunes del mundo. El síndrome es consecuencia de una trisomía, parcial o total, en el cromosoma 21. Es decir, que en vez de dos copias del cromosoma, las personas con síndrome de Down poseen tres, sólo en este cromosoma.
La carga extra de información genética da lugar a los rasgos característicos del síndrome, pero también predispone a problemas de salud prematuros. Entre ellos, se ha podido observar que las personas con síndrome de Down pueden sufrir de demencia temprana, son más propensos a ciertos cánceres sanguíneos y pueden acarrear problemas cardíacos que afecten su calidad de vida. Así pues, existen grupos de investigación en todo el mundo que están tratando de desarrollar terapias con las que mejorar la vida de las personas con síndrome de Down y, gracias a la edición genética, hay nuevas estrategias sobre la mesa que actúan directamente sobre la trisomía del cromosoma 21.
Una de estas estrategias, desarrollada por el Beth Israel Deaconess Medical Center, adscrito a la Escuela de Medicina de Harvard, utiliza una técnica muy ingeniosa basada en un gen que contienen la mayoría de las hembras de mamíferos (incluidas las humanas): el gen XIST. Gracias a este gen, pretenden silenciar la tercera copia del cromosoma 21 y, así, reducir la carga genética, lo que podría aliviar parte de los problemas de salud asociados al síndrome de Down. El estudio, ha sido publicado recientemente en PNAS, y según indican los autores, han logrado parcialmente su objetivo en células en cultivo.
¿Por qué todas las hembras tienen el gen XIST?
El gen XIST tiene una función muy interesante en el organismo, ya que es el encargado de silenciar uno de los dos cromosomas X que tienen las hembras de la especie humana (y de un gran número de mamíferos). Así, ambos miembros de la especie tienen la misma carga genética en sus cromosoma sexual X ya que, recordemos, los machos suelen presentar la pareja de genes XY, con sólo un cromosoma X. Normalmente XIST hace su función entre los 4 y 6 días tras la fecundación, cuando el embrión está formado por unas pocas decenas de células.
En el caso de que el gen XIST falle a la hora de silenciar el cromosoma X, ocurren una serie de problemas en el desarrollo que suelen dar lugar a varias afecciones o la pérdida del embrión. Por el contrario, si se expresa demasiado y silencia ambos cromosomas (o el único cromosoma X en el caso de los machos), un estudio en ratones del Centro RIKEN, en Japón, muestra que los efectos son todavía más severos.
Así pues, la técnica desarrollada por Gewei Lian, Abdalla Khabazeh y Volney Sheen requiere de un ajuste muy fino para lograr insertar únicamente un gen XIST en sólo uno de los cromosomas 21. Además, no puede unirse a ninguno de los otros cromosomas ni, por supuesto en el cromosoma X, ya que entonces las consecuencias podrían ser devastadoras. En el caso de una trisomía parcial, el gen debería insertarse en la copia parcial del gen.
Cómo silenciar un único cromosoma
Para lograr silenciar sólo el cromosoma 21 de interés, los investigadores se han valido de CRISPR, una tecnología que ha facilitado en la última década “cortar y pegar” genes en un lugar específico y deseado. Como si se tratase de un transportista molecular, los investigadores son capaces de indicarle el lugar del genoma en el que quieren que aparque mediante un GPS genético y, una vez en el lugar adecuado, el vehículo aparca y comienza a repartir su carga.
Pero para que CRISPR llegue a las células adecuadas también se necesita otro vehículo que lo lleve a todas las células del organismo, y aquí es donde se presenta la mayor dificultad. En el caso de células de laboratorio se pueden emplear virus modificados o nanopartículas en concentraciones muy elevadas para llegar a prácticamente todas las células. Aún con estas facilidades, en el estudio reportan que pudieron introducir XIST en alrededor 40% de las células.
Pero lejos de un fracaso, este estudio es mayormente una prueba de concepto de que se puede modificar el tercer cromosoma 21 en células, una tecnología que hace apenas unos años era impensable. Además, en la actualidad también están probando si esta tecnología es viable en organismos complejos. Para ello, también han tomado ratones modificados para que expresen las características del síndrome de Down y han probado a inyectar estas mismas partículas en el hipocampo antes del nacimiento del ratón, en sus primeros estadios del desarrollo.
Como indican los propios autores, pudieron observar que los ratones que habían recibido la terapia reaccionaban mejor a las pruebas cognitivas, como los laberintos o el reconocimiento de objetos. Esto, explican, es porque el hipocampo es una región del cerebro que tiende a deteriorarse prematuramente en el síndrome y puede provocar los problemas de demencia. Sin embargo, estos resultados todavía no han pasado el proceso de revisión por pares.
Por ello, aunque todavía quedan años hasta que puedan solucionarse todos los problemas de esta tecnología, los investigadores son optimistas, y esperan seguir aumentando el porcentaje de modificación celular con otras técnicas. Además, también quieren identificar los lugares óptimos para aplicar esta técnica en ratones y que, en un futuro, se convierta en una posibilidad clínica para las personas con síndrome de Down.
