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Tras reconocer un fragmento de ARN tumoral, destruye la cromatina: Cas12a2 ensaya un «interruptor de autodestrucción» para células cancerosas
Dos estudios convierten CRISPR, de una herramienta para reescribir genes con precisión, en un instrumento de eliminación celular activado por ARN oncogénico; ya puede distinguir anomalías de HPV, KRAS, EGFR y TP53, pero la administración y la seguridad sistémica siguen siendo obstáculos decisivos para avanzar hacia un tratamiento.
La mayoría de las herramientas CRISPR buscan «cortar únicamente donde corresponde», pero Cas12a2 sigue otro camino: primero utiliza un ARN guía para reconocer señales de transcripción específicas de las células cancerosas y, una vez lograda la coincidencia, corta de forma generalizada el ADN bicatenario dentro de esa misma célula, obligándola a morir mediante daños masivos. No repara la mutación oncogénica, sino que utiliza el ARN producido por la mutación como llave de un interruptor de autodestrucción.
Dos estudios publicados en «Nature» muestran que Cas12a2 diseñado puede dirigirse contra transcritos del virus del papiloma humano (HPV) de alto riesgo, KRAS oncogénico y ARN con una deleción de EGFR o una variante de un solo nucleótido de TP53. Tras reconocer el objetivo, la enzima activa una actividad nucleasa no localizada que provoca roturas generalizadas del ADN bicatenario, fragmentación de la cromatina y una respuesta al daño del ADN, hasta eliminar las células que presentan las características moleculares especificadas.
El atractivo de esta estrategia reside en que podría eludir algunas proteínas «difíciles de convertir en fármacos». En cultivos mixtos de células de mamífero, los investigadores hicieron que el sistema distinguiera entre secuencias mutantes y de tipo silvestre; incluso cuando solo diferían en un nucleótido, la muerte siguió produciéndose principalmente en las células mutantes. Otro conjunto de experimentos también eliminó selectivamente células portadoras de HPV de alto riesgo y células que no habían completado con éxito la edición genética prevista, lo que indica que esta herramienta también podría emplearse en la selección de calidad durante la fabricación celular.
Los resultados cuantitativos siguen constituyendo evidencia preliminar. Según la explicación del equipo de la Universidad de Utah, al dirigirse contra KRAS mutante, el crecimiento de células humanas de cáncer de pulmón en placas de cultivo se redujo aproximadamente a la mitad; al dirigirse contra HPV, el crecimiento de las células infectadas disminuyó más de un 90 %, mientras que las células sanas de control no mostraron el mismo daño. Tras inyectar el sistema en ratones con tumores relacionados con HPV, también se inhibió el crecimiento tumoral; otro estudio realizó pruebas antitumorales in vivo con variantes de EGFR y TP53 asociadas al cáncer. Sin embargo, estos resultados todavía no pueden equipararse a una eficacia aplicable en seres humanos.
La selectividad descrita en los estudios procede de las condiciones de activación, no del alcance del corte: una vez que el ARN objetivo despierta a Cas12a2, la enzima destruye a gran escala la cromatina de la célula en la que se encuentra. Por tanto, el coste de una activación errónea podría ser mucho mayor que el de un corte local fuera del objetivo en la edición genética convencional. En las condiciones experimentales establecidas, los estudios no detectaron activación fuera del objetivo cuantificable y se conservaron la mayoría de las células de tipo silvestre, pero los tipos de modelos, los periodos de observación y los métodos de administración siguieron siendo limitados, por lo que no puede descartarse una toxicidad de baja frecuencia o tardía.
El verdadero desafío terapéutico consiste en introducir eficazmente en los tumores el voluminoso Cas12a2 y el ARN guía, evitando al mismo tiempo que lleguen a tejidos sanos. Las nanopartículas lipídicas y la inyección directa en el tumor ya han proporcionado vías preliminares, pero para tratar cánceres dispersos, metastásicos o situados en órganos de difícil acceso todavía será necesario mejorar la ingeniería de la enzima, la administración específica a tejidos, la compatibilidad inmunitaria y los mecanismos controlables de desactivación, además de evaluar los límites de seguridad en modelos animales más completos.
Los cánceres de cabeza y cuello impulsados por HPV se han convertido en una dirección prioritaria de investigación porque contienen marcadores de ARN viral relativamente claros; los productos de empalme específicos del cáncer y las mutaciones impulsoras podrían ampliar el ámbito de aplicación. Por ahora, Cas12a2 se asemeja más a un principio programable de eliminación celular que a una terapia cercana a la práctica clínica: demuestra que la identidad del ARN puede desencadenar la autodestrucción celular; el siguiente paso será demostrar que este interruptor solo se activa en el lugar y el momento necesarios.