Un equipo de investigadores xaponeses acaba de publicar un estudo demostrando que é posible eliminar a copia extra do cromosoma 21, característica da trisomía das persoas con síndrome de Down, mediante un ataque combinado de múltiples ferramentas CRISPR de edición xenética.
De momento, este experimento só se verificou en células humanas en cultivo, polo que a súa conversión nunha terapia para tratar as persoas con síndrome de Down non será inmediata. Con todo, esta investigación abre esperanzas terapéuticas a unha condición xenética ata o de agora incurable.
A trisomía do cromosoma 21
A síndrome de Down está producida pola trisomía, total ou parcial, do cromosoma 21. Isto quere dicir que este cromosoma pasa a ter tres copias en lugar das dúas copias que normalmente presentan os 23 pares de cromosomas que teñen as células humanas. Trátase dunha anomalía cromosómica relativamente frecuente, que aparece aproximadamente en 1 de cada 700 nacementos.
Os nenos con síndrome de Down mostran toda unha serie de alteracións morfolóxicas e anatómicas moi características. Moitas persoas afectadas presentan, ademais, defectos conxénitos que derivan en problemas no corazón, no aparello dixestivo ou en ollos e oídos, obesidade, alteracións do desenvolvemento motor e neurolóxico, discapacidade intelectual… Estes problemas poden aparecer xuntos ou en diferentes combinacións e con diferente gravidade, e reducen a esperanza de vida.
Na actualidade non existe cura para esta síndrome, que debe manexarse cunha atención temperá e especial e unha monitorización médica periódica para favorecer a súa integración na sociedade e poder alcanzar unha calidade de vida razoable.
A trisomía do cromosoma 21 é facilmente detectable a través de calquera das análises celulares ou moleculares prenatais existentes hoxe en día polo que, en xeral, se se realizan estas probas adecuadamente, os pais e nais poden decidir se seguen adiante co embarazo ou desexan interrompelo.
A idade da nai é un dos factores máis importantes á hora de avaliar a probabilidade de ter un fillo con síndrome de Down. A partir dos 35 anos aumenta de forma significativa. Os homes afectados adoitan ser estériles, pero as mulleres que o sofren poden ser fértiles.
Non é fácil editar os cromosomas
As ferramentas CRISPR-Cas9 de edición xenética revolucionaron a bioloxía e a medicina. Máis de 100 ensaios clínicos exploran xa a seguridade e eficacia destes tratamentos innovadores de terapia xénica para curar un número crecente de patoloxías.
Con todo, non todas as anomalías xenéticas son igualmente tratables por edición xenética: as alteracións cromosómicas son as máis difíciles de abordar, dado que involucran a perda, investimento ou duplicación de cromosomas ou de fragmentos destes, que poden conter centenares de xenes cuxa expresión resulta afectada.
Este é o caso da síndrome de Phelan-McDermid, unha condición neurolóxica que cursa con discapacidade intelectual variable e outras alteracións, asociada á perda de fragmentos de tamaño variable do extremo do cromosoma 22. Ou o caso, moito máis frecuente, da trisomía do cromosoma 21.
A trisomía do cromosoma 21 pode ter orixe materna ou paterna. Normalmente, de cada cromosoma todos recibimos unha copia da nosa nai e outra do noso pai. Na síndrome de Down, un dos proxenitores transmite as dúas copias do cromosoma 21 á descendencia (en lugar de transmitir só una) que, xunto coa copia do outro proxenitor, acaba producindo a trisomía, as tres copias de dito cromosoma.
Facer anacos o cromosoma adicional
As dúas copias que temos de cada cromosoma non son idénticas. En xeral portan os mesmos xenes, pero inclúen múltiples variantes xenéticas que poden alterar o funcionamento de todos eses xenes.
Pois ben, uns investigadores xaponeses aproveitaron esta diverxencia xenética para identificar secuencias específicas dun dos dous cromosomas 21 duplicados e dirixir, contra elas, unha serie de ferramentas CRISPR-Cas9 (máis de 50). O seu obxectivo non é outro que cortar o cromosoma adicional supernumerario en multitude de fragmentos, propiciando así a súa desaparición. O resultado final é que esa célula acaba tendo soamente dúas copias do cromosoma 21, unha herdada do pai e outra da nai, desaparecendo a trisomía.
Esta sorprendente técnica, demostrada polo momento in vitro —en células humanas en cultivo—, non está exenta de problemas nin está lista aínda para o seu uso in vivo, en animais e, moito menos, en persoas con síndrome de Down. A elección das secuencias diana a cortar debe facerse coidadosamente, para evitar que poidan cortarse secuencias de ADN das outras copias do cromosoma 21 (unha do pai e outra da nai, que deben permanecer intactas), propiciando alteracións cromosómicas e ata a desaparición desas copias tamén, algo en absoluto desexable.
Con todo, este avance científico abre a porta da esperanza para o desenvolvemento de futuros tratamentos que, aproveitando esta abordaxe, logren eliminar a copia adicional do cromosoma 21 de forma segura e eficaz nalgunhas ou na maioría das células das persoas con síndrome de Down.
Cláusula de divulgación: Os comentarios desta publicación e as opinións expresadas son exclusivamente as do autor e este documento non debe considerar que representa unha posición oficial do CSIC nincompromete ao CSIC en ningunha responsabilidade de calquera tipo.
