El profesor de la Universidad Pablo de Olavide (UPO) de Sevilla Miguel Ángel Moreno Mateos, investigador Ramón y Cajal en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD), co-lidera junto al investigador del Stowers Institute de Estados Unidos, Ariel Bazzini, un estudio basado en el empleo de la tecnología Crispr-Cas para entender el papel que juega el ARN materno, depositado en el oocito, en las primeras horas del desarrollo.

Según concreta la Universidad en una nota de prensa, la investigación se llama 'Crispr-Cas13d Induces Efficient mRNA Knockdown in Animal Embryos' y ha sido portada en la prestigiosa revista internacional 'Developmental Cell', publicada este lunes 28 de septiembre.

El estudio explica que la herramienta de edición genética Crispr-Cas actúa como unas "tijeras moleculares" para cortar y pegar trozos de material genético en cualquier célula. Sin bien la mayoría de los sistemas Crispr-Cas descubiertos hasta la fecha tienen como diana el ADN, recientemente se identificó un sistema nuevo, Crispr-Cas13, capaz de cortar y eliminar el RNA.

Este sistema fue primero implementado en sistemas ex vivo en cultivos de células de mamífero y ahora en este trabajo ha sido optimizado por el profesor Moreno Mateos y su equipo en distintos modelos animales como el pez cebra o en ratones. "La tecnología que hemos implementado puede ser la base de muchas aproximaciones científicas y de muchas aplicaciones en biología y biomedicina", afirma el investigador de la UPO, que destaca este trabajo no solo por la nueva herramienta que han perfeccionado, si no por su futuro desarrollo tecnológico.

Así, por ejemplo, esta herramienta se puede modificar para que, en lugar de cortar el ARN, Cas13 lo modifique o los investigadores sean capaces de localizarlo dentro de la célula, aproximaciones que ya han sido demostradas en sistemas ex vivo pero no en modelos animales.

En el trascurso de la investigación, Moreno Mateos destaca que no todos los sistemas Crispr-Cas13 que funcionaban adecuadamente en células en cultivo después lo hicieron 'in vitro'. "Al principio fue un poco desesperante porque probamos varias proteínas Cas13, como LwaCas13a, PspCas13b y PguCas13b, y ninguna parecía funcionar adecuadamente in vivo. Solo RfxCas13d demostró una buena eficiencia y especificidad" comenta el investigador. Por su parte, Ariel Bazzini, co-lider de este trabajo, afirma que "aunque existían tecnologías anteriores para eliminar o inhibir la función del RNA en animales, Crispr-Cas13d es más eficiente y fiable, además de más económica que las que existen actualmente".

El trabajo parte de un objetivo claro, que es conocer qué factores maternos depositados en el oocito en forma de ARN mensajero, que dará lugar a proteínas, tienen un papel crucial en los primeros pasos de la vida. Esta herramienta es la base para estudiar, de manera sistemática, estos factores maternos y su papel durante el desarrollo temprano animal.

La UPO señala que el laboratorio del profesor Moreno Mateos combina el desarrollo de tecnología Crispr-Cas en vivo con líneas de biología fundamental de desarrollo temprano. "Tratamos de entender cómo se inicia la vida, estudiar las funciones genéticas maternas y comprender cómo dichos factores maternos impulsan las primeras etapas de desarrollo", explica el investigador, quien añade que comprendiendo cómo arranca el desarrollo de un animal, se puede entender mejor los mecanismos de la reprogramación celular que tanto impacto tiene hoy por hoy en biomedicina". Así, esta herramienta podría contribuir, por ejemplo, al estudio de la infertilidad, la medicina regenerativa y los problemas de desarrollo en general.

Además, la Universidad Pablo de Olvida subraya que los resultados demuestran que la técnica se puede aplicar a una amplia gama de modelos acuáticos y terrestres, incluidos embriones de pez cebra, medaka, killifish y ratones.

El equipo del investigador de Moreno Mateos es "pionero" en la optimización de la tecnología Crispr-Cas13, destaca la Universidad. De hecho, el estudio publicado en 'Developmental Cell' es la base en la que se sustenta la primera fase de un proyecto de investigación financiado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), cuyo objetivo es destruir el genoma del coronavirus SARS-CoV-2 empleando la herramienta de edición genética de última generación Crispr-Cas13d.