Un equipo de ingenieros de la Universidad de Delaware ha desarrollado un método para utilizar la tecnología CRISPR / Cas9 para desencadenar una cascada de actividades en las células, un fenómeno conocido como regulación genética condicional. Su método, descrito en la revista Biología química de la naturaleza , introduce una nueva funcionalidad a CRISPR, una de las tecnologías de las que más se habla en la actualidad.

La edición de genes con tecnología CRISPR ha sido denominada "una de las historias científicas más importantes de la década" por sus aplicaciones a la medicina. agricultura y mucho más. CRISPR permite a los científicos apuntar y editar con precisión el ADN dentro de las células vivas, lo que podría ayudarlos a corregir anomalías que causan enfermedades hereditarias. Los primeros ensayos clínicos en humanos están en marcha en China.

Sin embargo, hasta ahora, los científicos no habían descubierto cómo programar sus sistemas CRISPR para apuntar al ADN mientras integraban información desde dentro de las células que estaban estudiando.

En UD, Wilfred Chen, el Profesor Gore de Ingeniería Química, y el estudiante de posgrado Ka-Hei Siu diseñaron estructuras, denominadas ARNg regulado por los dedos (thgRNA), para la regulación génica dirigida en la bacteria E. coli.

Tradicionalmente, en la edición del genoma CRISPR / Cas9, Los científicos utilizan un fragmento de ácido ribonucleico (ARN) monocatenario para guiar la enzima Cas9 hacia el ácido desoxirribonucleico (ADN) al que quieren dirigirse. En lugar de, Chen y Siu instalaron una estructura en forma de horquilla que bloquea parte del ARN para que no reconozca el ADN. Solo una pequeña parte llamado el punto de apoyo, está expuesto y es capaz de unirse a otro ARN. Entonces Chen, y Siu usó ARN del interior de la célula como disparador para abrir su mecanismo de bloqueo, activando la proteína Cas9 para que luego pudiera unirse y regular el ADN.

"La clave es que queríamos utilizar información celular nativa, ", dijo Chen." Queríamos poder utilizar esta respuesta celular nativa como una forma de modular las funciones de la proteína CRISPR / Cas9 y básicamente desarrollar un mecanismo controlado para que pudiéramos modular las funciones celulares en consecuencia ".

Esta tecnología ofrece una versatilidad, diseño "plug and play" que podría usarse para inducir la edición y regulación de genes en una variedad de sistemas, dice Chen.

"Avanzando, la idea es poder utilizar, idealmente en papel, cualquier tipo de ARN mensajero celular como dispositivo de activación o desactivación, "Puede imaginarse que podemos activar algo en función de si las células crecen en glucosa o mueren de hambre por fosfato o están expuestas a condiciones de alta temperatura o de pH bajo".