Estos son los primeros reptiles editados genéticamente

Comúnmente conocido como el ‘cortapega’ genético, o las tijeras moleculares, la técnica CRISPR-Cas9 nació prometiendo revolucionar la biomedicina, especialmente, para detectar y eliminar material genético dañado. Capaz de editar una sola letra en pares de bases de ADN y pares de base de ARN, puede corregir mutaciones en el genoma de las células vivas, y acabar potencialmente así como alteraciones graves y enfermedades como el cáncer. Y, lo que es más importante: modificar embriones para corregir características genéticas puede hacerse con el fin de mejorar la salud, o bien para crear bebés ‘a la carta’) lo cual suscita un intenso debate que ya lleva años sobre la mesa.

Debates bioéticos aparte, CRISPR-Cas9 es una técnica absolutamente prometedora que lleva años ocupando titulares. Ahora, ha permitido dar a conocer a los primeros reptiles editados genéticamente: son lagartijas albinas, y tienen el tamaño aproximado de tu dedo índice.

En su estudio, publicado el 27 de agosto por la revista Cell Reports, los investigadores lograron mostrar, además, que estos lagartos modificados también son capaces de transmitir esta modificación a sus descendientes; es decir, los lagartos albinos puedieron transmitir exitosamente los alelos editados genéticamente para el albinismo a sus descendientes.

Habitualmente, la forma en que se realiza la edición de genes en modelos animales es inyectando reactivos de edición de genes CRISPR-Cas9 en óvulos recién fertilizados de la lagartija, o también llamados cigotos unicelulares (justo antes de que el huevo fecundado comience la división celular, y para ello deben ser muy precisos con los tiempos).

Los reptiles presentan una dificultad extra en el uso de la edición de genes

Y si CRISPR-Cas9 ya ha mostrado su magia en otros modelos animales, esta vez el experimento tiene una dificultad extra: esta técnica no se puede utilizar en reptiles, dado que los lagartos poseen fertilización interna, y por tanto no se puede predecir cuándo, cuál es el momento exacto en que se produce la fertilización.

Por otro lado, un embrión unicelular aislado de una lagartija hembra tampoco puede transferirse fácilmente, por lo que es casi imposible manipularlo fuera de la lagartija.

Pero, en medio de estas dificultades, el equipo se dio cuenta de que la membrana transparente sobre el ovario dejaba ver los óvulos en desarrollo, incluidos los huevos que estaban a punto de ser fertilizados. Aún así, primero decidieron inyectar los reactivos de CRISPR en los óvulos no fertilizados dentro de los ovarios, para comprobar si CRISPR funcionaba.

Por ello, lo lógico sería pensar que la edición de genes solo sería posible en los alelos heredados de la madre, dado que el ADN parterno no está en esos ovocitos no fertilizados. Y los investigadores esperaron 3 meses a que los lagartos nacieran para comprobarlo: “es un poco como la edición de genes en cámara lenta”, según uno de los autores y profesor asociado de la Universidad de Georgia, Doug Menke.

Tres meses después, se produjo la sorpresa:

“Resulta que aproximadamente la mitad de los lagartos 'mutantes' que generamos tuvieron eventos de edición de genes en el alelo materno y el alelo paterno". ¿Cómo es posible?

Esto sugiere que los componentes CRISPR permanecen activos durante varios días, o incluso semanas, dentro de los  óvulos no fertilizados. Después de examinar a la descendencia, los investigadores descubrieron que alrededor del 6% al 9% de los ovocitos, dependiendo de su tamaño, producían descendencia con eventos de edición genética.

"Nadie ha podido hacer este tipo de manipulaciones en ningún reptil antes", dice Menke. Y añade: "No hay una gran comunidad de genetistas del desarrollo que estudien reptiles, por lo que esperamos aprovechar una biología funcional emocionante que aún no ha sido explorada".

¿Por qué lagartos albinos?

El equipo tenía dos razones para editar a los lagartos para convertirlos en albinos, en lugar de editar otros rasgos. Primero, porque la técnica tenía pocos riesgos para los propios lagartos; cuando se elimina el gen de albinismo de tirosinasa, se produce una pérdida de pigmentación sin ser letal para el animal. En segundo lugar, dado que los humanos con albinismo a menudo tienen problemas de visión, los investigadores esperan usar las lagartijas como modelo para estudiar cómo la pérdida de este gen afecta el desarrollo de la retina.

Los humanos y otros primates tienen una característica en el ojo llamada fóvea, que es una estructura en forma de hoyo en la retina, clave para la visión aguda. La fóvea está presente en los lagartos anolis, y confían en ella para cazar insectos.

Fuente:

Cell Reports, Rasys et al.: "CRISPR-Cas9 Gene Editing in Lizards Through Microinjection of Unfertilized Oocytes" https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(19)31005-8