Un equipo de investigadores japoneses ha desarrollado una innovadora técnica de edición genética que permite eliminar la copia extra del cromosoma 21 en células trisómicas, abriendo la puerta a futuras terapias para el síndrome de Down.
En un hito científico que podría transformar el futuro del tratamiento del síndrome de Down, investigadores de la Universidad de Medicina de Mie y la Universidad de Salud de Fujita en Japón, han logrado eliminar con éxito el cromosoma 21 adicional en células humanas cultivadas en laboratorio. Este avance, publicado en la revista PNAS Nexus, representa un paso significativo hacia el desarrollo de terapias génicas que podrían mitigar los efectos de esta condición genética que afecta a uno de cada 700 nacimientos en todo el mundo.
El síndrome de Down, también conocido como trisomía 21, es causado por la presencia de una copia extra del cromosoma 21 en las células del cuerpo. Esta anomalía genética conduce a una variedad de desafíos de salud, incluyendo discapacidad intelectual, problemas cardíacos congénitos, y un mayor riesgo de desarrollar ciertas enfermedades como la leucemia y el Alzheimer.
Durante décadas, los científicos han buscado formas de abordar la causa subyacente del síndrome de Down, en lugar de simplemente tratar los síntomas. Sin embargo, eliminar un cromosoma completo de las células ha demostrado ser un desafío formidable.
La Innovadora Técnica CRISPR-Cas9
El equipo de investigación japonés, liderado por los doctores Ryotaro Hashizume y Hiroki Kurahashi, ha superado este obstáculo mediante el uso de la tecnología de edición genética CRISPR-Cas9. CRISPR-Cas9, a menudo descrito como unas “tijeras moleculares”, permite a los científicos cortar y pegar secuencias de ADN con una precisión sin precedentes.
En este estudio, los investigadores diseñaron una estrategia innovadora para eliminar selectivamente el cromosoma 21 adicional en células trisómicas. En lugar de dirigirse a secuencias genéticas aleatorias en el cromosoma 21, el equipo se centró en secuencias específicas que eran exclusivas de una de las tres copias del cromosoma en las células con síndrome de Down.
Este enfoque, conocido como “escisión cromosómica múltiple específica de alelo”, implicó la creación de múltiples sitios de corte en el cromosoma 21 objetivo utilizando el sistema CRISPR-Cas9. Al hacerlo, los investigadores lograron inducir la pérdida del cromosoma adicional en las células, restaurando así un cariotipo normal (la composición cromosómica de una célula).
Resultados Prometedores en el Laboratorio
Los resultados del estudio fueron notables. Los investigadores demostraron que su técnica de edición genética era capaz de eliminar el cromosoma 21 adicional en células madre pluripotentes inducidas (iPSCs) y fibroblastos (células de la piel) derivados de personas con síndrome de Down.
Las células editadas mostraron una expresión génica y una función celular más normalizadas en comparación con las células trisómicas no tratadas. Esto sugiere que la eliminación del cromosoma adicional puede revertir algunos de los efectos celulares asociados con el síndrome de Down.
Además, los investigadores descubrieron que podían mejorar la eficiencia de la eliminación del cromosoma 21 adicional al inhibir temporalmente los genes responsables de la reparación del ADN en las células. Esto sugiere que la reparación del ADN puede ser un obstáculo para la eliminación del cromosoma y que la inhibición de esta reparación puede facilitar el proceso.
Implicaciones para el Futuro
Si bien este estudio se realizó en células humanas cultivadas en laboratorio, los hallazgos tienen implicaciones significativas para el futuro del tratamiento del síndrome de Down.
“Este es un avance emocionante que podría conducir a nuevas terapias para el síndrome de Down”, dijo el Dr. Hashizume, autor principal del estudio. “Nuestra técnica ha demostrado ser eficaz para eliminar el cromosoma 21 adicional en células humanas, y esperamos que esto pueda conducir a terapias génicas que puedan mejorar la vida de las personas con síndrome de Down”.
Sin embargo, los investigadores advierten que aún queda mucho trabajo por hacer antes de que esta técnica pueda utilizarse en seres humanos.
“Este es un primer paso importante, pero debemos tener en cuenta que todavía estamos en la etapa de investigación”, dijo el Dr. Kurahashi. “Necesitamos realizar más estudios para garantizar que esta técnica sea segura y eficaz antes de que podamos probarla en personas con síndrome de Down”.
Desafíos y Consideraciones Éticas
Además de los desafíos técnicos, también hay consideraciones éticas importantes que deben abordarse antes de que la edición genética pueda utilizarse para tratar el síndrome de Down.
Una preocupación es la posibilidad de efectos no deseados de la edición genética. Si bien CRISPR-Cas9 es una tecnología precisa, todavía existe el riesgo de que pueda cortar el ADN en lugares no deseados, lo que podría provocar mutaciones y otros problemas de salud.
Otra preocupación es la posibilidad de utilizar la edición genética para “mejorar” a los seres humanos. Algunos temen que la edición genética pueda utilizarse para seleccionar rasgos deseables en los embriones, lo que podría conducir a una sociedad en la que se discrimine a las personas con discapacidades.
El Camino a Seguir
A pesar de estos desafíos y consideraciones éticas, el estudio japonés representa un gran avance en la lucha contra el síndrome de Down. Si bien la terapia génica para el síndrome de Down todavía está lejos, los hallazgos de este estudio ofrecen nuevas esperanzas para el futuro.
Los investigadores planean ahora realizar más estudios para investigar la seguridad y eficacia de su técnica en animales. Si estos estudios tienen éxito, esperan poder iniciar ensayos clínicos en seres humanos en los próximos años.
“Estamos muy entusiasmados con el potencial de esta técnica”, dijo el Dr. Hashizume. “Creemos que podría conducir a nuevas terapias que puedan mejorar la vida de las personas con síndrome de Down”.
Este avance científico no solo ofrece una nueva vía para el tratamiento del síndrome de Down, sino que también subraya el poder de la edición genética para abordar enfermedades complejas. A medida que la tecnología CRISPR-Cas9 continúa evolucionando, es probable que veamos aún más avances en el campo de la terapia génica en los próximos años, transformando la forma en que tratamos una amplia gama de enfermedades genéticas.
El Impacto en la Sociedad
El desarrollo de una terapia génica eficaz para el síndrome de Down tendría un profundo impacto en la sociedad. No solo mejoraría la vida de las personas con síndrome de Down, sino que también reduciría la carga económica y social asociada con esta condición.
El síndrome de Down requiere una atención médica y educativa especializada, lo que puede ser costoso para las familias y los sistemas de atención médica. Una terapia génica eficaz podría reducir la necesidad de estos servicios, liberando recursos para otras áreas de la atención médica y la educación.
Además, una terapia génica para el síndrome de Down podría ayudar a cambiar la percepción pública de esta condición. Al mostrar que es posible tratar la causa subyacente del síndrome de Down, podríamos ayudar a reducir el estigma asociado con esta condición y promover una mayor inclusión de las personas con síndrome de Down en la sociedad.
Un Futuro de Posibilidades
El estudio japonés es un testimonio del poder de la investigación científica y la innovación para abordar los desafíos más apremiantes de la humanidad. A medida que continuamos avanzando en nuestra comprensión de la genética humana, es probable que veamos aún más avances en el campo de la terapia génica, abriendo nuevas posibilidades para el tratamiento y la prevención de enfermedades genéticas.
Si bien todavía hay muchos obstáculos que superar antes de que la edición genética pueda utilizarse para tratar el síndrome de Down, el estudio japonés nos da motivos para ser optimistas sobre el futuro. Con una investigación continua y una cuidadosa consideración de las implicaciones éticas, podemos esperar un futuro en el que las personas con síndrome de Down puedan vivir vidas más saludables y plenas.
Este avance marca el inicio de una nueva era en la medicina genética, donde la edición precisa del genoma podría convertirse en una herramienta fundamental para combatir enfermedades hereditarias y mejorar la calidad de vida de millones de personas en todo el mundo. El camino es largo, pero la esperanza que este estudio ofrece es un faro de luz para las familias y las personas afectadas por el síndrome de Down.
Referencia:
https://academic.oup.com/pnasnexus/article/4/2/pgaf022/8016019?login=false
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