Un equipo de investigadores japoneses ha dado un importante paso en la investigación genética del síndrome de Down al utilizar la tecnología CRISPR-Cas9 para eliminar el cromosoma 21 adicional en células trisómicas. Aunque el avance es experimental y realizado en laboratorio, abre nuevas perspectivas para futuras investigaciones biomédicas.
Un avance genético que busca corregir la causa del síndrome de Down
El síndrome de Down se produce por la presencia de una copia extra del cromosoma 21, una alteración genética conocida como trisomía 21. Desde hace décadas, los científicos han explorado formas de neutralizar o eliminar este cromosoma adicional con el objetivo de corregir la causa biológica subyacente de la condición.
Uno de los primeros avances significativos ocurrió en 2013, cuando investigadores liderados por la Dra. Jeanne Lawrence demostraron que el ARN XIST, responsable de inactivar uno de los cromosomas X en las mujeres, podía utilizarse para silenciar uno de los tres cromosomas 21 presentes en células trisómicas cultivadas en laboratorio.
Ahora, un nuevo estudio publicado en febrero de 2025 presenta una estrategia diferente basada en la tecnología CRISPR-Cas9. Esta herramienta de edición genética utiliza moléculas de ARN guía para identificar secuencias específicas de ADN y proteínas Cas9 que actúan como tijeras moleculares capaces de cortar el material genético en puntos concretos.
Los investigadores comenzaron identificando si el cromosoma adicional tenía origen materno o paterno. Esta información resultó fundamental para dirigir con precisión el sistema CRISPR hacia la copia cromosómica que debía eliminarse, evitando afectar los otros dos cromosomas 21 necesarios para el funcionamiento normal de la célula.
La eliminación completa del cromosoma extra y sus desafíos futuros
Una vez identificado el cromosoma objetivo, los científicos emplearon más de 50 herramientas CRISPR-Cas9 para fragmentar progresivamente el cromosoma 21 adicional. Mediante múltiples cortes estratégicamente distribuidos, lograron destruirlo por completo y restaurar la configuración cromosómica normal en las células estudiadas.
El proceso fue reforzado mediante la inhibición de los mecanismos naturales de reparación celular. Normalmente, cuando el ADN se fragmenta, la célula intenta repararlo. Al bloquear parcialmente estos sistemas de reparación, los investigadores consiguieron acelerar la eliminación definitiva del cromosoma extra.
Los resultados demostraron que la técnica funcionó tanto en células madre pluripotentes como en células ya diferenciadas. Además, fue eficaz en células que se encontraban activamente dividiéndose y también en aquellas que permanecían en estado de reposo.
A pesar de la relevancia del hallazgo, los expertos advierten que existe una enorme distancia entre los resultados obtenidos en cultivos celulares y una posible aplicación clínica en seres humanos. El cuerpo humano contiene billones de células distribuidas en numerosos tejidos y órganos, lo que convierte la eliminación selectiva del cromosoma extra en un desafío técnico extraordinariamente complejo.
Por ello, aunque el estudio representa una prueba de concepto muy prometedora, todavía se requieren años de investigación para determinar si esta estrategia puede desarrollarse de forma segura y efectiva en tratamientos futuros.
La utilización de CRISPR-Cas9 para eliminar el cromosoma 21 adicional constituye uno de los avances más notables en la investigación genética del síndrome de Down. Aunque su aplicación clínica aún parece lejana, el estudio demuestra que la corrección cromosómica completa es posible en células humanas bajo condiciones experimentales.
Referencia:
- PNAS/Trisomic rescue via allele-specific multiple chromosome cleavage using CRISPR-Cas9 in trisomy 21 cells. Link
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