CRISPR no solo resulta ser un sistema de inmunidad usado por las bacterias para defenderse ante patógenos, ahora se descubrió que un tipo más inusual de CRISPR también es usado por antiguos «parásitos bacterianos» para competir por huéspedes bacterianos.
En los últimos años, el desarrollo de las tecnologías CRISPR y las tijeras moleculares de edición de genes, en particular, han conmocionado al mundo. De hecho, los científicos han aprendido a aprovechar estos sistemas naturales inteligentes en las industrias biotecnológica y farmacéutica, entre otras áreas.
Una nueva investigación de la Universidad de Copenhague muestra que no somos los primeros en encontrar una manera de explotar los beneficios de la técnica CRISPR. Aparentemente, parásitos bacterianos primitivos lo han estado haciendo durante millones de años.
Los investigadores estudiaron el menos descrito y más enigmático de los seis sistemas CRISPR-Cas encontrados en la naturaleza: CRISPR-Cas Tipo IV. Aquí, descubrieron características que difieren completamente de las de otros sistemas.
Redefiniendo CRISPR
«Hasta hace poco, se creía que CRISPR-Cas era un sistema de defensa utilizado por las bacterias para protegerse contra los parásitos invasores, como los virus, al igual como nuestro propio sistema inmune nos protege. Sin embargo, parece que CRISPR es una herramienta que se puede utilizar para diferentes propósitos por diversas entidades biológicas «, según Rafael Pinilla-Redondo, de 28 años, Ph.D. en el Departamento de Biología de UCPH que dirigió la investigación.
Una de estas entidades biológicas son los plásmidos: pequeñas moléculas de ADN que a menudo se comportan como parásitos y, tal como los virus, requieren una bacteria huésped para sobrevivir.
«Aquí encontramos evidencia de que ciertos plásmidos usan sistemas CRISPR-Cas tipo IV para combatir otros plásmidos que compiten por el mismo huésped bacteriano. Esto es notable porque, al hacerlo, los plásmidos han logrado cambiar el sistema. En lugar de proteger a las bacterias de sus parásitos, CRISPR es explotado para realizar otra tarea», dice Pinilla-Redondo, y agrega:
«Esto es similar a cómo algunas aves compiten por el mejor sitio de anidación en un árbol, o cómo los cangrejos ermitaños luchan por la propiedad de una concha».
«Un descubrimiento de humildad»
El descubrimiento desafía la noción de que los sistemas CRISPR-Cas tienen un solo propósito en la naturaleza, es decir, actuar como sistemas inmunes en las bacterias. Según Rafael Pinilla-Redondo, el descubrimiento ofrece una perspectiva adicional:
«Nosotros, los humanos, recientemente hemos comenzado a explotar los sistemas CRISPR-Cas de la naturaleza, pero resulta que no somos los primeros. Estos ‘parásitos primitivos’ los han estado usando durante millones de años, mucho antes que los humanos. Es todo un descubrimiento de humildad.»
¿Para qué podemos usarlo?
Los investigadores especulan que estos sistemas podrían usarse para combatir una de las mayores amenazas para la humanidad: las bacterias resistentes a múltiples fármacos (RMF). Cientos de miles de personas mueren a causa de la bacteria RMF cada año.
Las bacterias se vuelven resistentes a los antibióticos al adquirir genes que los hacen resistentes al tratamiento con antibióticos. Con mucha frecuencia, esto ocurre cuando los plásmidos transportan genes resistentes a los antibióticos de una bacteria a otra.
«Como este sistema parece haber evolucionado para atacar específicamente los plásmidos, es posible que podamos reutilizarlo para combatir los plásmidos que portan genes resistentes a los antibióticos. Esto podría lograrse porque es posible programar CRISPR para apuntar a lo que uno quiere«, dice Pinilla-Redondo.