El CNB crea un software para edición génica con el sistema Crispr

Breaking-Cas es una herramienta web desarrollada en el Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) que facilita el diseño de experimentos de edición génica utilizando la técnica Crispr/Cas.

Este programa permite diseñar el ARN-guía necesario para la implementación de esta técnica y que ha de ser específico para cada experimento concreto. El software facilitará a investigadores de todo el mundo realizar edición génica con Crispr en cerca de 700 organismos eucariotas, los contenidos en la plataforma Ensembl, un proyecto de investigación bioinformática.

Breaking-Cas, como ha sido bautizada la herramienta por sus creadores, ha sido presentada a través de una publicación en la revista científica Nucleic Acids Research. Este nuevo programa informático, de acceso libre y totalmente gratuito, ya está disponible en internet.

“Nuestra plataforma permite trabajar con cientos de genomas de diferentes organismos eucariotas. Pero, además, el usuario puede minimizar las posibilidades de que se produzcan errores debido a cortes y ediciones del genoma en un puntos diferentes al deseado”, explica Florencio Pazos, uno de los autores de la publicación, en la nota de prensa del CNB.

Por otro lado, los autores aseguran que, a diferencia de otros programas semejantes, “con Breaking-Cas se pueden ajustar las características de la enzima nucleasa utilizada, ya que, aunque la más común es Cas9, hay diferentes posibilidades”.

Cortar y pegar con precisión

Una de las grandes fortalezas de la técnica Crispr/Cas es su gran precisión. Esto es especialmente relevante en el caso de que en algún momento se pretenda utilizar como terapia en humanos. Sin embargo, en muchas ocasiones existen en el genoma varias zonas iguales o muy semejantes a la que se desea editar, lo que puede llevar a que el sistema corte y edite en lugares diferentes al deseado.

La herramienta Breaking-Cas permite reducir al mínimo el número de posibles dianas erróneas. El programa permite diseñar un ARN guía altamente específico para el segmento del genoma que se quiere editar. Este ARN guía es el encargado de dirigir la nucleasa y toda la maquinaria del sistema al punto adecuado del genoma.

“Con la nueva técnica de edición génica Crispr/Cas, ha surgido todo un abanico de posibles aplicaciones terapéuticas muy prometedoras. Sin embargo, para asegurar que son éticamente aceptables y no presentan problemas de seguridad, hay que incrementar al máximo la precisión de la técnica e impedir que se corte y edite el genoma en lugares diferentes al deseado. Este es el objetivo con el que hemos desarrollado Breaking-Cas”, comenta Juan Carlos Oliveros, otro de los autores del trabajo.

Un trabajo colaborativo

El software ha sido desarrollado por Pazos junto al servicio de Bioinformática para Genómica y Proteómica (BioinfoGP) dirigido por Oliveros. Además han contado con la colaboración de Pilar Cubas y Lluis Montoliu, dos investigadores del CNB-CSIC que utilizan habitualmente las herramientas Crispr/Cas en plantas y en animales.

Según indica Montoliu, una de las grandes ventajas de esta nueva herramienta informática es que es aplicable a investigación en organismos muy diferentes: “Nuestra herramienta se adapta con la misma eficiencia a experimentos de edición génica en plantas, animales o en células humanas”.

“Hasta ahora no existía ninguna herramienta tan versátil para la implementación de experimentos con Crispr/Cas”, concluye Cubas.

El origen

El sistema Crispr fue descubierto en 2005 por el microbiólogo de la Universidad de Alicante Juan Francisco Martínez Mojica, que ha sido propuesto al Nobel por varios científicos internacionales.

La revista Science lo consideró el avance científico del año pasado.

Mojica identificó en el ADN de bacterias fragmentos del ADN de distintos virus. Este rudimentario sistema inmune, basado en una combinación de proteína y ARN, es un mecanismo natural genético para luchar contra los virus invasores, “cortándolos en pedazos”. Estos trozos o secuencias se integran en el genoma de las bacterias, que así recuerdan pasadas infecciones y utilizan esta herramienta genética para resistirlas en el futuro.

Referencia bibliográfica:

Juan C. Oliveros, Mònica Franch, Daniel Tabas-Madrid, David San-León, Lluis Montoliu, Pilar Cubas y Florencio Pazos: Breaking-Cas: Interactive design of guide RNAs for CRISPR-Cas experiments for ENSEMBL genomes Nucleic Acids Research (2016). doi: 10.1093/nar/gkw407.