La presencia de una copia extra del cromosoma 21 es la causa de esta condición, y su eliminación ‘in vitro’ abre nuevas posibilidades para investigaciones futuras que busquen corregir el desequilibrio genético. Un equipo de investigadores de diversas universidades japonesas ha conseguido llevar a cabo esta eliminación utilizando una técnica basada en la herramienta de edición genética CRISPR-Cas9.
Este trabajo, presentado en la revista PNAS Nexus por la Universidad de Medicina de Mie y la Universidad de Salud de Fujita, podría sentar las bases para futuras investigaciones sobre las causas genéticas del síndrome. La anomalía genética que causa el síndrome de Down es precisamente este cromosoma adicional, que afecta tanto el desarrollo físico como cognitivo de los niños.
A pesar de los avances en áreas como el diagnóstico prenatal y el tratamiento de sus síntomas, se ha prestado menos atención a la eliminación del cromosoma extra en las células afectadas. El enfoque reciente se ha centrado específicamente en la eliminación de uno de los tres cromosomas 21 en células humanas.
Los investigadores desarrollaron una variante de CRISPR-Cas9 que puede identificar y cortar exclusivamente uno de los tres cromosomas 21 en células con trisomía, basándose en las diferencias únicas de cada copia del cromosoma. Este método, denominado «corte específico por alelo», permite eliminar sólo el cromosoma deseado sin afectar a los otros dos. Según el equipo, esta precisión es esencial para prevenir desequilibrios genéticos que podrían ocasionar otros problemas.
La técnica se probó en células madre pluripotentes inducidas (iPSCs) obtenidas de fibroblastos (células de la piel) de un paciente con síndrome de Down. Los resultados indicaron que el corte específico de cromosomas permitió «rescatar» la estructura genética de la célula, reduciendo la trisomía y restaurando el número normal de cromosomas (disomía). Además, se evaluó la efectividad de este método en fibroblastos diferenciados y en células que ya no estaban dividiéndose.
A pesar de la relevancia de estos descubrimientos, el equipo subraya que la técnica aún está en una fase preliminar. Entre los desafíos que quedan por abordar se incluyen la necesidad de mejorar las tasas de eliminación del cromosoma y desarrollar métodos que no impliquen el corte de ADN, lo que podría reducir riesgos como alteraciones no deseadas en el genoma.
Los autores sugieren que este enfoque de edición podría ser un paso inicial hacia terapias dirigidas al síndrome de Down. Las células rescatadas mostraron mejoras en su viabilidad y una reducción del estrés celular, lo que sugiere un potencial para revertir algunos efectos adversos de la trisomía. Además, este método podría aplicarse en el futuro a otros trastornos relacionados con anomalías cromosómicas.
Los experimentos también plantearon preguntas importantes sobre las interacciones entre los cromosomas restantes después de la eliminación de uno. Los cambios genéticos observados en las células rescatadas indican que las trisomías no solo afectan a los genes del cromosoma adicional, sino que también influyen en la expresión genética global.
Una nueva fase en la edición genética
Si se ajusta para futuros usos clínicos, esta tecnología podría utilizarse para eliminar el cromosoma adicional en etapas muy tempranas del desarrollo embrionario, por ejemplo, durante la fertilización in vitro. Sin embargo, los investigadores destacan que cualquier progreso en la edición de genomas humanos enfrentará importantes desafíos técnicos y éticos.
Aunque aún está lejos de su implementación en humanos, esta investigación allana el camino para encontrar soluciones a trastornos genéticos complejos, como el síndrome de Down.
