Proteína CRISPR podría producir nuevas pruebas para muchos virus

Por primera vez en el conjunto de herramientas genéticas conocido como CRISPR, se encontró que una proteína descubierta recientemente actúa como una especie de sistema de autodestrucción multipropósito para las bacterias, capaz de degradar el ARN monocatenario, el ADN monocatenario y el ADN bicatenario. Con sus capacidades para apuntar a tantos tipos de material genético, el descubrimiento tiene potencial para el desarrollo de nuevas pruebas de diagnóstico caseras económicas y altamente sensibles para una amplia gama de enfermedades infecciosas, incluidas la COVID-19, la influenza, el ébola y el zika.

Usando una técnica de imágenes de alta resolución llamada crio-EM, investigadores de la Universidad de Texas en Austin (Austin, TX, EUA) descubrieron que cuando esta proteína, llamada Cas12a2, se une a una secuencia específica de material genético de un virus potencialmente peligroso, llamado ARN objetivo, una porción lateral de Cas12a2 se abre para revelar un sitio activo, similar a una navaja automática abierta. Luego, el sitio activo comienza a cortar indiscriminadamente cualquier material genético con el que entre en contacto. Los investigadores descubrieron que, con una sola mutación en la proteína Cas12a2, el sitio activo degrada solo el ADN monocatenario, una característica especialmente útil en el desarrollo de nuevos diagnósticos adaptados a una amplia gama de virus.

Una prueba basada en esta tecnología teóricamente podría combinar las mejores características de las pruebas basadas en PCR que detectan material genético de un virus (alta sensibilidad, alta precisión y la capacidad de detectar una infección activa) con las mejores características de las pruebas de diagnóstico rápido en el hogar (económicas de producir sin necesidad de equipo de laboratorio especializado). También sería fácilmente adaptable a cualquier nuevo virus de ARN. Tal herramienta de diagnóstico aún requeriría un trabajo por separado y probablemente implicaría recolectar saliva o una muestra nasal de un paciente para mezclarla con la proteína Cas12a2 modificada del equipo, la pieza de ARN guía que actúa como una foto policial para identificar un virus específico y una sonda fluorescente diseñada para encenderse cuando se corta su ADN monocatenario. CRISPR es el nombre de un conjunto de herramientas que se encuentran naturalmente en las bacterias, pero que los científicos han adaptado para su uso en la edición de genes. Esta es la primera proteína CRISPR que degrada una variedad tan amplia de material genético.

“Si sale un nuevo virus mañana, todo lo que tiene que hacer es descubrir su genoma y luego cambiar el ARN guía en su prueba, y tendrá una prueba contra él”, dijo David Taylor, profesor asociado de biociencias moleculares en la Universidad de Texas en Austin y coautor correspondiente del nuevo estudio.

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Universidad de Texas en Austin