Científicos crean cromosoma artificial para curar enfermedades específicas

Los cromosomas son grandes estructuras en las que se organiza nuestro genoma, son esenciales en la evolución, pues determinan la herencia genética y el sexo de los organismos.

La idea de poder sintetizar o escribir cromosomas enteros o partes de ellos para crear microbios, animales y células humanas con propiedades nuevas o como una solución a ciertas enfermedades, es un proceso que ya comenzó, pero que se encuentra lejos de concretarse.

En la Universidad de Pensilvania, Estados Unidos, un grupo de investigadores trabajan en la creación de un cromosoma artificial capaz de acomodarse en células humanas, un gran avance en el campo de la biología sintética; sin embargo, aún está muy lejos de materializarse.

El proceso

Realizar éste tipo de procesos no es cualquier cosa, desde el inicio presentó errores graves, como una multiplicación descontrolada dentro de la célula, lo que detuvo las aplicaciones terapéuticas. De igual modo los cromosomas artificiales comenzaron a multiplicarse sin control, generando genomas aberrantes, refiere el documento publicado en la revista Science.

La generación de cromosomas artificiales es algo que ya se ha realizado en bacterias y levaduras, como vehículos que los biólogos utilizan para escribir y reescribir genomas como parte de la biología sintética cuyo propósito es rediseñar material genético, no simplemente corregirlo, sino crearlo desde cero, no obstante, en los sistemas de los mamíferos se han visto limitados por herramientas cromosómicas limitadas.

Cromosoma correcto

A diferencia de lo que se hace con bacterias y levaduras como hasta ahora, de la secuencia del material genético humano se conocen todas sus letras y particularidades, y lo que se pretende es introducir el cromosoma correcto con la información correcta, sin alterar o modificar la secuencia, proteína, enzima o receptor, sin corregir o eliminar el cromosoma afectado.

Los investigadores involucrados han sugerido que “un organismo podría funcionar con sólo 470 genes, 50 menos de lo previamente estimado (...) demostrando la factibilidad de construir cromosomas bacterianos y generar vida artificial, una hazaña equiparada con un ‘Frankenstein’ moderno”.

El avance en la creación de organismos sintéticos ha abierto nuevas posibilidades en la ciencia, como la manipulación genética para mejorar, curar enfermedades o desarrollar funciones inexistentes.

De de 2016 a 2024, se tiene registro de avances significativos en la inserción de largas secuencias de material genético en células mediante fusión celular, utilizando un cromosoma artificial llamado HAC, pero surgió un problema grave: éste se replicaba en exceso en células humanas, generando hasta 20-30 copias no deseadas.

La mencionada sobreexpresión podría perturbar el equilibrio celular y facilitar el intercambio de material genético entre cromosomas, lo que posiblemente provoque anomalías y alteraciones en el funcionamiento celular, por lo que es esencial mantener el material genético en su lugar, refieren los especialistas.

Pequeño detalle

Se especula que el comportamiento anómalo observado podría deberse a la falta de información sobre el centrómero humano -región donde se unen las fibras celulares- en el cromosoma artificial, ya que los cromosomas humanos y las levaduras difieren en tamaño. Es posible que se haya reconstruido el centrómero humano y se incorporó en la nueva versión del cromosoma artificial.

Éste trabajo representa un gran avance en el camino hacia la terapia génica en humanos, específicamente en la construcción de cromosomas artificiales con miras a corregir enfermedades específicas, como deficiencias inmunes primarias e incluso el cáncer.