El profesor de la Universidad Pablo de Olavide, Miguel Ángel Moreno Mateos, investigador Ramón y Cajal en el Centro Andaluz de Biología del Desarrollo (CABD),co-lidera un proyecto de investigación financiado por el Consejo Superior de Investigaciones Científicas cuyo objetivo es destruir el genoma del coronavirus SARS–CoV-2 empleando la herramienta de edición genética de última generación CRISPR–Cas13d.
El SARS-CoV-2 es un virus cuyo genoma está formado por una única cadena de ácido ribonucleico (ARN), una molécula que, al igual que el ácido desoxirribonucleico (ADN), es esencial para la vida de los organismos. Está repleto de instrucciones genéticas para hacer millones de copias de sí mismo y estas instrucciones están codificadas en 30.000 "letras" de ARN que la célula infectada lee y traduce a las distintas proteínas virales que promueven la replicación viral.
“La tecnología CRISPR-Cas es una revolución comparable a la acontecida en los años 70 y 80 con el DNA recombinante y los inicios de la ingeniería genética. Básicamente, ahora podemos ir de manera dirigida a cualquier lugar de un genoma (de ADN o de ARN como es el del SARS-CoV-2) y manipularlo a nuestro antojo”, afirma el profesor Miguel Ángel Moreno, experto en esta tecnología. Esta herramienta tiene muchas variantes y en este proyecto el equipo de investigación emplea la proteína Cas13d, que, como explica el investigador de la UPO, “es capaz de encaminarse de manera precisa y dirigida al ARN viral, lo que es el cerebro del virus de donde salen todas sus instrucciones, y cortarlo, como si fuera unas tijeras, llevándolo a su eliminación y evitando su propagación”, según ha informado el CSIC en una nota de prensa.
El investigador de la UPO lidera la primera fase del proyecto, que consiste en la selección de las formulaciones CRISPR-Cas13d más eficientes para el SARS-CoV-2 y otros virus de RNA relacionados con éste, empleando embriones de pez cebra como sistema modelo in vivo. “Somos pioneros en la optimización de la tecnología CRISPR-Cas13 in vivo (https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.13.904763v1), y lo que estamos haciendo es preparar las formulaciones más eficientes con unos modelos artificiales, usando determinados RNAs del SARS-CoV-2 y otros virus similares pero de forma independiente, que no generan ningún peligro ni necesitan un laboratorio de alta seguridad. Estas formulaciones se probarán después en modelos reales”, explica Miguel Ángel Moreno.
Tras evaluar su funcionalidad y su no toxicidad, estos reactivos se testarán en el Centro Nacional de Biotecnología. Las formulaciones más eficientes serán entonces probadas en modelos celulares de infección in vitro donde se podrá analizar la capacidad de eliminación por parte de dichas formulaciones de virus similares al SARS-CoV-2 pero menos peligrosos. De este modo, se optimizarán las condiciones de eliminación antiviral con las formulaciones más eficientes previamente probadas. Finalmente, en un laboratorio con la bioseguridad adecuada, se probarán en modelos de infección de SARS-CoV-2 in vitro e in vivo usando todas las optimizaciones anteriores.
“Podríamos tener una terapia muy flexible y podría, por ejemplo, ser adaptada fácilmente a distintas versiones mutantes del SARS-CoV-2 y otros virus de RNA de forma relativamente sencilla, aunque debemos tener cautela porque estamos empezando. Como se suele decir, la paciencia es la madre de la ciencia”, señala Moreno.
Equipo multidisciplinar
El proyecto agrupa a investigadores de perfiles diversos pero complementarios: Miguel Ángel Moreno Mateos (UPO-CABD), biólogo del desarrollo y experto en la optimización de sistemas CRISPR-Cas in vivo; Dolores Rodríguez (CNB-CSIC), viróloga experta en el manejo y caracterización de diferentes tipos de virus; y Almudena Fernández (CIBER-ISCII) y Lluís Montoliu (CNB-CSIC), genetistas, expertos en el uso de las herramientas CRISPR de edición genética para la generación de modelos animales de enfermedades raras.
“Contar con un equipo multidisciplinar para este proyecto ha sido crítico. La ciencia sin una colaboración fluida no va a ningún sitio”, afirma Miguel Ángel Moreno Mateos. Actualmente las colaboraciones y el equipo continúan creciendo y también se han incorporado recientemente Manuel Collado y Pablo del Pino, desde Instituto de Investigaciones Sanitarias de Santiago (IDIS) y la Universidad de Santiago de Compostela, respectivamente.
El estudio está financiado por el CSIC a través de la Plataforma de Salud Global, que engloba más de 200 grupos de investigación de diferentes especialidades, desde biotecnología y nanotecnología hasta demografía e inteligencia artificial, para abordar los retos que plantea la epidemia del coronavirus SARS-CoV-2 con el objetivo de plantear soluciones a corto, medio y sobre todo largo plazo.
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