Biotecnología
De la Ceguera a los Sustitutos de Carne: La Edición Génica CRISPR Continúa Produciendo Resultados Prometedores
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La Revolución CRISPR
CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) es una herramienta descubierta recientemente para la edición genética. Permite una edición génica muy precisa y dirigida, y sus descubridores han ganado el Premio Nobel 2020.
Fuente: Lab Associates
El primer sistema CRISPR descubierto fue CRISPR-Cas9, y desde entonces se han descubierto o creado muchos sistemas CRISPR modificados. Puedes leer más sobre los detalles técnicos de CRISPR en nuestro artículo “¿Qué es CRISPR-Cas12a2? & Por Qué Importa?”
CRISPR está a la vanguardia de la revolución genómica, con las primeras terapias génicas que lo utilizan ahora aprobadas para enfermedades sanguíneas, algo que exploramos en profundidad en “Cómo las Empresas de CRISPR Abordan la Anemia de Células Falciformes”.
Casi cada mes que pasa parece traer una nueva terapia o aplicación revolucionaria de CRISPR. La más reciente es curar una forma rara de ceguera.
¿Curar la Ceguera con CRISPR?
En un artículo científico titulado “Edición Génica para la Degeneración Retiniana Asociada a CEP290”, investigadores y médicos de las universidades Harvard Medical School, Pennsylvania, Michigan, Miami, Oregon Health and Science, así como Perelman School of Medicine y Editas Medicine (EDIT ) han observado resultados notables al tratar una enfermedad llamada Leber Congenital Amaurosis (LCA).
LCA causa la degradación de la visión en los primeros meses de vida. Actualmente no existe tratamiento para la LCA, y afecta a aproximadamente 50,000 personas en EE. UU. y 180,000 personas en todo el mundo.
Fuente: Frontiers
After a break in 2022, Editas Medicine anunció en mayo de 2024 que el ensayo clínico de EDIT-101 mostró que el 79 % de los 14 participantes del ensayo clínico experimentaron una mejora medible tras recibir la terapia génica experimental.
“Uno de nuestros participantes del ensayo ha compartido varios ejemplos, incluyendo poder encontrar su teléfono después de perderlo y saber que su cafetera está funcionando al ver sus pequeñas luces.
Aunque estas tareas pueden parecer triviales para quienes tienen visión normal, tales mejoras pueden tener un gran impacto en la calidad de vida de las personas con visión reducida.” – Mark Pennesi, M.D., Ph.D. – Científico principal de la Universidad de Oregon Health & Science
Próximos Pasos para EDIT-101
Ahora que la eficacia del tratamiento está demostrada y no se observaron efectos secundarios graves, el siguiente paso es determinar la “dosis ideal, si el efecto del tratamiento es más pronunciado en ciertos grupos de edad como pacientes más jóvenes, e incluir criterios de evaluación refinados para medir el impacto en las actividades de la vida diaria.”
“Nuestro esperanza es que el estudio abra el camino para tratamientos de niños más pequeños con condiciones similares y mejore aún más la visión.
Este ensayo representa un hito en el tratamiento de enfermedades genéticas, específicamente la ceguera genética, al ofrecer un tratamiento alternativo importante cuando las formas tradicionales de terapia, como la augmentación génica, no son una opción.” – Tomas S. Aleman, M.D. – Oftalmólogo pediátrico del Children’s Hospital of Philadelphia.
Los Avances Más Recientes de CRISPR
La Llegada del CRISPR In Vivo
Los resultados de EDIT-101 demuestran el potencial del enfoque “in‑vivo” para terapias CRISPR, que difiere del método “ex‑vivo” utilizado en las terapias CRISPR ahora aprobadas para enfermedades sanguíneas como la anemia falciforme y la beta‑talasemia.
(Teníamos un artículo detallado sobre este primer tratamiento CRISPR aprobado en “Terapias Génicas para la Enfermedad de Células Falciformes Aprobadas por la FDA Destacando el Potencial de las Tecnologías CRISPR/Cas9”).
Una cura para la ceguera congénita podría ser solo el comienzo de tales terapias, con otros resultados prometedores:
- En enero de 2024, se logró un hito mundial al tratar con éxito a un niño de 11 años nacido con sordera congénita. El ensayo clínico fue llevado a cabo por Eli Lilly(LLY) y una pequeña empresa biotecnológica que posee, Akouos. El uso de CRISPR para curar la sordera se exploró en nuestro artículo “Hearing Restored in Deaf Children in Gene Therapy Clinical Trial”.
- Otros ensayos similares están en curso, de los cuales 2 en China respaldados por Otovia Therapeutics & Shanghai Refreshgene Therapeutics, y uno por Regeneron (REGN) + Decibel Therapeutics
- La terapia EBT-101 de Excision Bio para el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) obtuvo sus primeros resultados positivos en ensayos (perfil de seguridad), y busca iniciar la evaluación terapéutica, con la intención de “eliminar el retrovirus integrado del genoma de las células humanas”.
- Verve Therapeutics tiene dos terapias génicas in‑vivo en desarrollo, VERVE‑101 y VERVE‑102, ambas dirigidas a enfermedades cardiovasculares.
- La tecnología de la compañía se basa en la edición de bases, una opción potencialmente más segura y/o más poderosa que la edición génica CRISPR clásica.
- La edición de bases es un tema que discutimos antes, en “Gene Editing: CRISPR Therapeutics vs. Beam Therapeutics (CRSP ) ”. Y Beam Therapeutics, otro defensor de la edición de bases, también está avanzando.
- Beam Therapeutics busca usar la edición de bases para modificar células CAR‑T y tratar la leucemia linfoblástica aguda de células T (T‑ALL) y el linfoma linfoblástico de células T (T‑LL)
Otros están trabajando en aprovechar CRISPR contra el cáncer, incluyendo CRISPR Therapeutics, Ginkgo Bioworks Holdings (DNA ), Editas Medicine., Caribou Biosciences (CRBU ), y Intellia Therapeutics. (NTLA ) Exploramos este tema con más detalle en nuestro artículo “How Can CRISPR Be Used to Treat Cancer”.
CRISPR Más Allá de la Medicina
Si CRISPR es seguro para modificar los cuerpos de los pacientes, también es seguro para cambiar nuestra comida. Por ejemplo, podría usarse para crear alternativas cárnicas hechas de hongos que saben y se sienten como carne, como vimos en “Using CRISPR-Cas9 to Gene Hack Edible Mycelium Into Meat Substitutes.”
En “CRISPR Más Allá de la Salud Humana: La Nueva Frontera de Inversión para la Edición Génica”, explicamos cómo CRISPR también se usará para modificar plantas, logrando modificaciones genéticas más controladas para crear nuevas variedades de cultivos, reducir la necesidad de pesticidas y herbicidas, o inventar biocombustibles algales más eficientes.
También se usará para crear más ganado de producción y quizá convertir plantas y animales en bio‑fábricas que produzcan medicamentos humanos, órganos listos para trasplante, especias y fragancias orgánicas, etc.
CRISPR incluso podría usarse para “resucitar” especies extintas, con la empresa Colossal Laboratories & Biosciences trabajando en recrear un mamut a partir de ADN congelado, usando CRISPR.
Aprovechando Nuevas Tecnologías
Más Datos
Una pequeña parte del borde de la innovación biotecnológica es el progreso tecnológico en otros campos científicos.
Un primer impulso a la ciencia genética fue el auge de la secuenciación masiva de genomas a bajo costo, como vimos al examinar a los dos mayores fabricantes de secuenciadores, en “Illumina vs Pacific Bioscience: Elegir la Empresa de Secuenciación de Genoma de Próxima Generación Correcta”.
Las herramientas analíticas más precisas también están madurando, notablemente la biología espacial (“Biología Espacial: Nanostring vs 10x Genomics (TXG ) ”) y en general la convergencia de muchos -ómicas como proteómica, transcriptómica, metabolómica, etc., en los análisis multi‑ómicos (“Multi‑ómicas: El Próximo Paso en Biotecnología”).
Gestionando Datos con IA
Durante el período más largo de la historia médica, obtener datos precisos sobre lo que ocurre en el cuerpo fue un desafío difícil.
La avalancha de nuevas herramientas analíticas ha dejado a las ciencias médicas con el problema opuesto: demasiados datos para procesar y tan complejos que son casi imposibles de entender. Exploramos este tema con muchos ejemplos en nuestro artículo “Avances en IA y Tecnologías CRISPR para Acelerar Nuestra Comprensión de las Enfermedades Genéticas”.
Herramientas de IA como DeepCRISPR, CRISTA y DeepHF se están utilizando para guiar ARN guía hacia una secuencia objetivo específica. Predecir los ARN guía óptimos tiene en cuenta múltiples factores, como el contexto genómico, el tipo de mutación deseada, puntuaciones de on‑target, puntuaciones de off‑target, posibles ubicaciones off‑target y los posibles impactos de la edición génica en su función.
Los modelos de IA también ayudan a optimizar diferentes tecnologías para editar el genoma, como base (realizando cambios dirigidos en la secuencia de un fragmento de ADN), prime (una edición de “buscar‑y‑reemplazar”), y epigenoma (añadiendo o eliminando marcadores moleculares del ADN), lo que permite cambios precisos y programables en secuencias de ADN sin depender de plantillas de ADN donante.
La mejor parte es que esas herramientas no estarán restringidas a software propietario, cerrado tras puertas por la industria farmacéutica.
En cambio, nuevas herramientas de IA para optimizar la edición génica CRISPR se están lanzando ahora en formato de código abierto, como hablamos en “Edición Génica Potenciada por IA Posible con ‘OpenCRISPR‑1’”.
Empresas de CRISPR
1. CRISPR Therapeutics
CRSP Gráfico de precios
Lo que diferencia a CRISPR Therapeutics es su equipo de fundadores de primera categoría, que incluye a la Dra. Emmanuelle Charpentier, cuya investigación seminal reveló los mecanismos clave de la tecnología CRISPR‑Cas9, sentando las bases para el uso de CRISPR‑Cas9 como una herramienta de edición génica versátil y precisa. Numerosos premios han reconocido su trabajo, incluido el Breakthrough Prize en Ciencias de la Vida.
CRISPR Therapeutics está desarrollando una plataforma de edición génica CRISPR/Cas9 eficiente y versátil para terapias que traten hemoglobinopatías, cáncer, diabetes y otras enfermedades.
La primera terapia que estaban avanzando era dirigida a las enfermedades sanguíneas β‑talasemia y anemia falciforme.
Ahora han sido aprobados bajo el nombre comercial de Casgevy para ambas aplicaciones. El primer programa CAR‑T alogénico de la compañía, dirigido a malignidades de células B, también está en ensayos clínicos.
Aunque la anemia falciforme es una enfermedad con un mercado posiblemente pequeño, una vez que la tecnología madure pueden avanzar a dirigirse a otros vectores de enfermedad.
Como la primera empresa con una terapia CRISPR aprobada, CRISPR Therapeutics está en una buena posición para ser la primera en generar flujo de caja positivo a partir de la tecnología y expandir sus aplicaciones.
Y este historial estelar probablemente hará que la compañía sea el socio preferido para cualquier otra empresa farmacéutica que busque ponerse al día en terapias CRISPR.
2. Ginkgo Bioworks Holdings, Inc.
DNA Gráfico de precios
La compañía produce organismos bajo demanda para aplicaciones específicas. Ha diversificado ampliamente sus aplicaciones con numerosos programas de investigación y asociaciones:
- Canabinoides
- producción de vacunas de ARNm y medicina de ácidos nucleicos
- Proteínas alimentarias
- Producción de fertilizantes biológicos en asociación con Bayer
- Microbios programables para enfermedades intestinales
- Biorremediación de microplásticos
- Seguridad biológica y detección de patógenos
- Reciclaje de residuos y contaminantes
Muchas de estas modificaciones dependen de CRISPR o tecnologías de edición génica similares, notablemente sus terapias de células CAR‑T contra el cáncer.
Al proporcionar una plataforma lista para la ingeniería celular, Ginkgo se está convirtiendo en un proveedor de servicios clave en la industria biotecnológica, yendo más allá de la industria farmacéutica hacia la agricultura, la bioseguridad y los procesos químicos industriales. Ofrece experiencia y rapidez y puede ayudar a reducir los costos fijos y la cantidad de CAPEX necesario para un proyecto de investigación.
Esto se demuestra con la diversa gama de clientes y socios que la compañía ha tenido en los últimos años.
Fuente: Gingko Bioworks
Es una acción atractiva para los inversores que buscan apostar por tecnologías de edición génica e ingeniería celular, pero no por una aplicación en particular. Esto también suele ser más interesante para inversores centrados en el crecimiento.
La gran mayoría de las empresas de CRISPR se centran en la medicina humana y enfermedades genéticas, lo que deja abiertas oportunidades para Ginkgo en agricultura, bioingeniería, energía y bioproductos (incluidos los canabinoides). Junto con la rápida expansión de conjuntos de datos genéticos, herramientas de edición génica e IA (incluido el código abierto), esto podría representar una gran oportunidad para Ginkgo Bioworks.
