Modificación genómica dirigida sin restricciones con variantes de CRISPR-Cas9 menos fiables en PAM

Al abordar una limitación fundamental en la edición del genoma mediante CRISPR-Cas, los investigadores han desarrollado nuevas variantes diseñadas de Cas9 que prácticamente eliminan la necesidad de un motivo adyacente de protoespaciador (protospacer adjacent motif, PAM). Este motivo se requiere para las enzimas CRISPR que apuntan al ADN. Según el informe, las nuevas enzimas Cas9 abren prácticamente todo el genoma para apuntar, con una precisión sin precedentes.

De acuerdo con los autores, esta capacidad expande drásticamente el potencial de los sistemas CRISPR-Cas, conjetura que demostraron empleando su enfoque para corregir mutaciones asociadas con enfermedades humanas ubicadas en regiones del genoma previamente "no editables". Las enzimas asociadas a CRISPR que apuntan al ADN encuentran sus objetivos reconociendo secuencias de motivos adyacentes de protoespaciador (PAM) -pequeños fragmentos de código genético que señalan secciones editables de ADN y sirven como señal de unión para nucleasas CRISPR-Cas específicas.

Sin una secuencia PAM adyacente y reconocible, una enzima Cas no puede reconocer y unirse con éxito a la sección de ADN deseada. Si bien las diferentes enzimas Cas, incluidas las variantes de Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) canónico, reconocen diferentes secuencias PAM, todavía no se puede apuntar a gran parte del genoma para su edición o es más propenso a generar mutaciones fuera del objetivo. Por lo tanto, el requisito de PAM constituye una significativa barrera limitadora para aplicaciones que requieren apuntar al genoma con elevada precisión.

Para abordar esta limitación, Russell Walton y sus colegas diseñaron nuevas variantes de la enzima SpCas9 capaces de apuntar y editar secuencias con una gama más amplia de PAM. En esta ocasión, Walton et al. informan sobre dos variantes significativas: SpG, que es capaz de apuntar a un conjunto ampliado de NGN PAM, y una variante casi sin PAM denominada SpRY. Conjuntamente, SpG y SpRY permiten apuntar sin restricciones utilizando nucleasas CRISPR-Cas9 en casi todo el genoma y con una precisión de un solo par de bases. Empleando SpRY, los autores pudieron corregir mutaciones asociadas con enfermedades humanas ubicadas en regiones del genoma previamente "no editables". (Fuente: AAAS)