Un equipo de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas (CSIC) lidera un proyecto para emplear la herramienta de edici¨®n gen¨¦tica CRISPR con el objetivo de destruir el genoma ARN del coronavirus SARS-CoV-2, causante de la pandemia de Covid-19. ¡°Se trata de usar las ¡®tijeras¡¯ moleculares CRISPR para atacar directamente al coraz¨®n del coronavirus, a su genoma de ARN, para destruirlo. Y adem¨¢s se trata de hacerlo limpiamente, sin importunar ninguna otra de las mol¨¦culas de ARN que hay en la c¨¦lula y que necesita para seguir funcionando¡±, explica el genetista Lluis Montoliu, del Centro Nacional de Biotecnolog¨ªa (CNB-CSIC).

El proyecto probar¨¢ la funcionalidad y no toxicidad de los reactivos CRISPR en embriones de peces cebra, luego se ensayar¨¢n contra virus de ARN y finalmente se probar¨¢ con c¨¦lulas infectadas con el coronavirus actual. Si la estrategia terap¨¦utica funciona, el siguiente paso ser¨ªa probarla en ratones. El proyecto agrupa investigadores del CNB-CSIC, del Centro Andaluz de Biolog¨ªa del Desarrollo (CABD-CSIC-UPO) y del CIBER-ISCIII. Est¨¢ financiado por el CSIC a trav¨¦s de la Plataforma de Salud Global.

Edici¨®n gen¨¦tica revolucionaria

¡°Las herramientas CRISPR de edici¨®n gen¨¦tica han demostrado su versatilidad en numerosas ocasiones, en los apenas siete a?os que las llevamos usando los investigadores, tras los miles de millones de a?os que llevan las bacterias us¨¢ndolas para defenderse de los virus que las atacan¡±, explica Montoliu, investigador principal del proyecto junto a Dolores Rodr¨ªguez Aguirre (CNB-CSIC), Miguel ?ngel Moreno Mateos (CABD-CSIC-UPO) y Almudena Fern¨¢ndez, CIBER-ISCIII.

¡°Hay muchos tipos de herramientas CRISPR. La mayor¨ªa son capaces de cortar el ADN a trav¨¦s de una prote¨ªna que act¨²a como una tijera, llamada Cas, que corta el genoma de cualquier especie simplemente guiada por una peque?a mol¨¦cula de ARN, el ¨¢cido nucleico intermediario que habitualmente traslada la informaci¨®n gen¨¦tica desde el n¨²cleo al citoplasma de la c¨¦lula, donde se producir¨¢n las prote¨ªnas¡±, indica Montoliu. ¡°Por eso se las conoce como tijeras programables. Porque cortan el ADN en sitios espec¨ªficos, gracias a la gu¨ªa de ARN, que podemos cambiar para que corte en otro sitio del genoma¡±, a?ade.

Tijeras para cortar el coraz¨®n del coronavirus

Hace unos pocos a?os se descubri¨® un nuevo tipo de prote¨ªnas Cas que eran capaces de cortar directamente el ARN, y no el ADN. Y adem¨¢s lo hac¨ªan de una manera muy espec¨ªfica. Solamente cortaban aquel ARN que les indicaba, de nuevo, otra peque?a mol¨¦cula de ARN complementario, que volv¨ªa a actuar como gu¨ªa. A esta prote¨ªna se la denomin¨® Cas13d.

¡°Este proyecto persigue un objetivo aparentemente sencillo¡±, se?ala Montoliu. ¡°Si la variante CRISPR llamada Cas13d puede cortar mol¨¦culas de ARN de forma espec¨ªfica, y si el genoma del coronavirus SARS-CoV-2, causante de la COVID-19, es una mol¨¦cula de ARN: ?Por qu¨¦ no ¡°programar¡± una de estas prote¨ªnas Cas13d, con una gu¨ªa de ARN complementaria al genoma del coronavirus, para que lo corte y promueva su destrucci¨®n por parte de la c¨¦lula?¡±.

Equipo multidisciplinar

Montoliu lo resumen con una imagen clara: ¡°Se trata pues de atacar directamente al coraz¨®n del coronavirus, a su genoma de ARN, para destruirlo¡±. Para llevarlo a cabo, el proyecto agrupa a cuatro investigadores de perfiles diversos, pero complementarios: Dolores Rodr¨ªguez, vir¨®loga experta en el manejo y caracterizaci¨®n de diferentes tipos de virus; Miguel ?ngel Moreno Mateos, bi¨®logo del desarrollo, experto en las nuevas prote¨ªnas Cas y en sistemas CRISPR in vivo; y Almudena Fern¨¢ndez y Llu¨ªs Montoliu, genetistas, expertos en el uso de las herramientas CRISPR de edici¨®n gen¨¦tica para la generaci¨®n de modelos animales de enfermedades raras.

¡°Durante el proyecto dise?aremos los reactivos CRISPR-Cas13d en el CABD, donde se evaluar¨¢ primero su funcionalidad y su no toxicidad usando embriones de pez cebra. Posteriormente estos reactivos se testar¨¢n en el CNB-CSIC, utilizando varios virus de ARN, similares al coronavirus, pero menos peligrosos que el SARS-CoV-2, para establecer las condiciones ¨®ptimas de ataque y destrucci¨®n de los virus. Finalmente, con el protocolo ya establecido, probaremos nuestra estrategia en c¨¦lulas infectadas con el coronavirus actual, causante de la Covid-19, en un laboratorio con la bioseguridad adecuada¡±.

¡°Si nuestra estrategia terap¨¦utica funciona, los siguientes pasos ser¨ªan probarla en un modelo animal, en ratones susceptibles de ser infectados con el coronavirus, y, finalmente, si los resultados acompa?an, en ensayos cl¨ªnicos con pacientes¡±, concluye Montoliu.