Un equipo de científicos japoneses logró eliminar la copia adicional del cromosoma 21 que causa el síndrome de Down mediante una prueba en laboratorio que utilizó una técnica innovadora, basada en la herramienta de edición genética denominada CRISPR-Cas9.
El síndrome de Down es un trastorno genético que ocurre cuando una persona tiene tres copias del cromosoma 21 en lugar de las dos habituales, lo que afecta tanto el desarrollo físico como cognitivo del individuo.
A pesar de que la ciencia ha realizado avances en áreas como el diagnóstico de la condición en mujeres embarazadas y el tratamiento de las características clínicas asociadas con el síndrome, hasta ahora no se había podido eliminar el cromosoma extra directamente en las células.
Los investigadores presentaron sus hallazgos en la revista PNAS Nexus para explicar de qué se trata la técnica CRISPR-Cas9 que usaron para modificar los cromosomas.
De acuerdo con el informe, publicado el 18 de febrero, esta herramienta permite editar secuencias específicas del ADN en una muestra genética de laboratorio. En este caso, los científicos desarrollaron una variante especial que podía identificar y cortar solo uno de los tres cromosomas 21 presentes en las células con trisomía.
Este enfoque lo llamaron corte específico por alelo, lo que significa que solo se eliminó el cromosoma deseado sin afectar a los otros dos para evitar desequilibrios genéticos que podrían causar problemas adicionales.
Prueba y resultados de la investigación
Los investigadores probaron su método en células madre pluripotentes inducidas, que son las derivadas de fibroblastos (células de la piel), obtenidas de un paciente con síndrome de Down.
Al realizar los cortes específicos en los cromosomas, los científicos lograron rescatar la estructura genética de las células, reducir la trisomía y restaurar el número normal de cromosomas, conocido como disomía.
Además, comprobaron la eficacia del método no solo en las células madre, sino también en fibroblastos diferenciados y otras células que ya no estaban dividiéndose.
Los autores del estudio aseguraron en el informe que esto demostró que su técnica tenía potencial para ser aplicada a diferentes tipos celulares con alteraciones genéticas como la que produce el síndrome de Down.
A pesar del éxito de la prueba, los investigadores subrayaron que esta técnica aún está en sus primeras etapas. Uno de los principales desafíos es aumentar las tasas a las cuales se elimina el cromosoma extra y desarrollar métodos alternativos que no dependan del corte del ADN para minimizar los riesgos asociados con alteraciones involuntarias en el genoma.
Implicaciones para las personas con síndrome de Down
Los investigadores resaltaron que esta técnica podría ser un primer paso hacia terapias dirigidas específicamente a las personas con síndrome de Down, debido a que las células tratadas mostraron mejoras significativas en su viabilidad y una reducción del estrés celular, lo que indica un grado de eficacia en revertir algunos efectos negativos causados por la trisomía.
Además, el estudio señaló que este avance tendría en el futuro implicaciones para esta condición así como también podría aplicarse a otros trastornos relacionados con anomalías cromosómicas.
No obstante, los experimentos realizados en el laboratorio plantearon algunos desafíos e interrogantes para los investigadores. Por ejemplo, apuntaron que necesitan realizar más pruebas para determinar cómo interactúan los cromosomas restantes después de eliminar uno.
Los cambios que observaron en este análisis, sugirió a los científicos que las trisomías pueden afectar tanto a los genes del cromosoma extra como a la expresión genética general dentro de la célula por lo que requieren de nuevas pruebas para comprobarlo.
Otros retos que enfrenta esta investigación son los obstáculos para aplicar edición genética en humanos, por lo que los experimentos solo pueden desarrollarse en células dentro de un laboratorio.
A pesar de esto, los autores del estudio apuntaron que si esta tecnología se optimiza para futuros usos clínicos, podría emplearse para eliminar el cromosoma extra incluso durante etapas muy tempranas del desarrollo embrionario.
