Defensa antivírica innovadora con una nueva herramienta CRISPR
Este importante logro representa un paso significativo en la lucha contra las pandemias y el fortalecimiento de las defensas contra futuros brotes
El auge de virus de ARN como el SARS-CoV-2 pone de manifiesto la necesidad de encontrar nuevas formas de combatirlos. Las herramientas dirigidas al ARN, como CRISPR/Cas13, son potentes pero ineficaces en el citoplasma de las células, donde se replican muchos virus de ARN. Científicos del Instituto Helmholtz de Múnich y de la Universidad Técnica de Múnich (TUM) han ideado una solución: Cas13d-NCS. Esta nueva herramienta molecular permite que las moléculas de ARN CRISPR que se encuentran en el núcleo de una célula se desplacen al citoplasma, lo que las hace muy eficaces para neutralizar los virus de ARN. Este avance abre las puertas a la medicina de precisión y a estrategias proactivas de defensa frente a los virus. Los resultados se publicaron en Cell Discovery.
Mientras el mundo se prepara para las amenazas futuras y actuales a la salud mundial que representan los virus de ARN, como la pandemia de SRAS-CoV-2, los avances revolucionarios en el desarrollo de antivirales se están convirtiendo en un arma fundamental en la lucha contra estas enfermedades infecciosas. En el centro de esta innovación se encuentra la exploración de los sistemas CRISPR/Cas13, conocidos por sus capacidades programables para manipular ARN y que se han convertido en herramientas indispensables para diversas aplicaciones dirigidas al ARN. Sin embargo, un obstáculo importante ha dificultado la eficacia de Cas13d: su restricción al núcleo de las células de mamífero. Esto ha limitado drásticamente su utilidad en aplicaciones citosólicas, como las terapias antivirales programables.
Una potente solución antivírica
Un equipo científico formado por el Prof. Wolfgang Wurst, el Dr. Christoph Gruber y el Dr. Florian Giesert (Instituto de Genética del Desarrollo Helmholtz de Múnich y Cátedra de Genética del Desarrollo de la TUM), que colaboró intensamente con los equipos del Dr. Gregor Ebert (Instituto de Virología Helmholtz de Múnich y de la TUM) y del Prof. Andreas Pichlmair (Instituto de Virología de la TUM), superó con éxito este reto asociado a la inactividad citosólica de Cas13d. Mediante una cuidadosa selección y optimización, los investigadores desarrollaron una solución transformadora: Cas13d-NCS, un novedoso sistema capaz de transferir ARNcr nucleares al citosol. Los ARNcr, o ARN CRISPR, son moléculas cortas de ARN que guían el complejo CRISPR-Cas a secuencias diana específicas para modificaciones precisas. En el citosol, el complejo proteína/ARNcr se dirige a los ARN complementarios y los degrada con una precisión sin precedentes. Con notable eficacia, Cas13d-NCS supera a sus predecesores en la degradación de dianas de ARNm y en la neutralización de ARN autorreplicantes, incluidas secuencias replicantes del virus ARN de la encefalitis equina venezolana (EEV) y varias variantes del SARS-CoV-2, liberando todo el potencial de Cas13d como herramienta antiviral programable.
Redefinición del panorama terapéutico de los virus de ARN
Este importante logro representa un paso significativo hacia la lucha contra las pandemias y el fortalecimiento de las defensas contra futuros brotes. El impacto del estudio va más allá de las estrategias antivirales tradicionales y los sistemas CRISPR e inaugura una nueva era de la medicina de precisión al permitir la manipulación estratégica de la localización subcelular de las intervenciones basadas en CRISPR.
"Este gran avance en el desarrollo de antivirales con Cas13d-NCS marca un momento crucial en nuestra actual batalla contra los virus de ARN", afirma el Prof. Wolfgang Wurst, coordinador del estudio. "Este logro pone de manifiesto el poder de la innovación colaborativa y el ingenio humano en nuestra búsqueda de un mundo más sano y resistente".
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Publicación original
Christoph Gruber, Lea Krautner, Valter Bergant, Vincent Grass, Zhe Ma, Lara Rheinemann, Ariane Krus, Friederike Reinhardt, Lyupka Mazneykova, Marianne Rocha-Hasler, Dong-Jiunn Jeffery Truong, Gil Gregor Westmeyer, Andreas Pichlmair, Gregor Ebert, Florian Giesert, Wolfgang Wurst; "Engineered, nucleocytoplasmic shuttling Cas13d enables highly efficient cytosolic RNA targeting"; Cell Discovery, Volume 10, 2024-4-12
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