viernes, 6 de diciembre de 2019


Puede parecer que apagar una herramienta de corte es lo último que un ingeniero querría hacer, pero
Stanley Qi no es un ingeniero ordinario. Al embotar las tijeras de edición de genes conocidas como CRISPR / Cas9, las hizo aún más útiles: el equivalente molecular de una navaja suiza.
CRISPR / Cas9 se ha convertido en una de las herramientas más poderosas en biología molecular desde su introducción en 2012. Está compuesto por un ARN (la parte CRISPR) que guía una enzima de corte de ADN llamada Cas9 a lugares específicos en el libro de instrucciones genéticas de un organismo.
Como estudiante graduado, Qi, ahora de 36 años y bioingeniero y biotecnólogo en la Universidad de Stanford, deshabilitó Cas9 para que ya no pudiera cortar el ADN. El resultado fue Cas9 muerto o dCas9. El amarre de enzimas, etiquetas fluorescentes u otras moléculas en la espalda de dCas9 ha creado una caja de herramientas completa de manipuladores de ADN. Antes de dCas9, los investigadores podían usar CRISPR / Cas9 solo para alterar las bases de ADN, o letras, dentro de un gen. Después de la invención de Qi y sus colegas, los científicos podrían activar o desactivar los genes, hacia arriba o hacia abajo, dice Rodolphe Barrangou, investigador CRISPR de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en Raleigh y editor del CRISPR Journal.
Qi no solo desarrolla las herramientas, sino que también las usa para estudiar cómo las células perciben el medio ambiente, cómo funcionan las células madre y cómo hacerse cargo del libro de instrucciones genéticas, o genoma, para algún día curar algunas enfermedades genéticas. "Es un verdadero biólogo sintético", dice Barrangou.
Qi no comenzó en biología. Hijo de dos contadores, creció en Weifang, en la costa este de China. El padre de Qi siempre había soñado con ser científico, pero la revolución cultural de China y otros factores no le permitieron la oportunidad de estudiar ciencias. Como resultado, el padre de Qi aprendió ciencias naturales por su cuenta. "A medida que crecía, estaba fuertemente influenciado por ese tipo de esperanzas y sueños", dice Qi.
Weifang "es famoso por sus fábricas", dice Qi, "pero no había buenas universidades allí". Así que terminó en la Universidad de Tsinghua en Beijing, donde estudió física y matemáticas. Se mudó a la Universidad de California, Berkeley, para estudiar física como estudiante graduado con el ganador del Premio Nobel Steven Chu. Cuando Chu se convirtió en Secretario de Energía y cerró su laboratorio de investigación, Qi cambió de disciplina para estudiar bioingeniería. La cultura de libre pensamiento de Berkeley, especialmente la forma en que las personas exploran nuevas ideas y campos, lo influyeron más, dice. "Incluso ahora, mientras dirijo mi laboratorio, siempre animo a las personas a llevar esta libertad mental ... en lugar de limitarse a un tema en particular", dice Qi.
Qi estaba intrigado por CRISPR, y pronto aprendió todo lo que pudo sobre el sistema guiado por ARN. No tardó mucho en aquel entonces. "Podrías terminar de leer toda la literatura CRISPR en 2008 en una hora", bromea.
Qi utilizó por primera vez dCas9 como un obstáculo que se encuentra en el ADN frente a un gen en particular y evita que otras proteínas activen el gen. Denominó el obstáculo CRISPRi, por interferencia CRISPR. CRISPRa (activación CRISPR) implicó atar un "dominio activador" de otra proteína a dCas9 para activar los genes. Una tercera herramienta desarrollada en el laboratorio de Qi en Stanford reorganiza cómo se empaqueta el ADN en el núcleo de una célula. Moverse por grandes trozos del genoma con esta herramienta "CRISPR-GO" (GO significa organización del genoma) puede ayudar a los científicos a comprender mejor qué funciona mal en las células cancerosas y cómo las células madre se convierten en células maduras, dice Wendell Lim, un biólogo sintético de Universidad de California, San Francisco.
Los investigadores han solicitado las herramientas dCas9 de Qi más de 6,500 veces, dice. Pero él quiere saber, "más allá de la comunidad de investigación, ¿podemos realmente ayudar a alguien? Esa es la verdadera prueba ".
Qi está guiando a su laboratorio hacia el desarrollo de terapias para regular la actividad genética para tratar diversas enfermedades. Él ya está colaborando con neurólogos para combatir enfermedades del sistema nervioso, como el diseño de esquemas para algún día restaurar la producción de dopamina en el cerebro de las personas con enfermedad de Parkinson.
Antes de Stanford, Qi era miembro de la facultad en UC San Francisco. Recuerda haber sentido que no encajaba con el profesorado de la escuela de medicina, porque no estaba entrenado en biología o medicina. Llevó sus inquietudes a Lim, quien ofreció algunos consejos que Qi ha aceptado: "Quieres estar cerca de los biólogos, pero probablemente no quieras convertirte en biólogo", recuerda Qi. "Solo sé tu mismo."

Imagen: Con una herramienta llamada CRISPR-GO, los investigadores movieron un gen (puntos brillantes) desde el interior del núcleo (izquierda) a su borde (derecha), que generalmente tiene el efecto de apagar el gen.

Fuente: Journal Science
Dra Anayatzin S. Mendoza

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