Lo que debe saber de la evolución de edición de genomas

Las herramientas de biotecnología existentes en la actualidad, como la edición genética, se convierten en un aliado estratégico como complemento de los programas de fitomejoramiento para obtener rasgos deseados que no contienen los materiales parentales originales.

Hay tres componentes que afectan las cosechas de cultivos: la genética de la semilla sembrada, el entorno en el que se cultiva y los insumos empleados durante el período de crecimiento. En el caso del primer componente, las herramientas de la biotecnología existentes en la actualidad, como la edición de genomas, se convierte en un aliado estratégico como complemento de los programas de fitomejoramiento para obtener rasgos deseados que no contienen los materiales parentales originales.

En los últimos 15 años, el avance de estas nuevas tecnologías, como la edición de genomas, permite a los Fito mejoradores introducir variación genética mediante la adición de un transgén, o editar una parte específica de un cromosoma (un locus), lo que puede conducir a una reducción de la expresión de un gen o a la generación de una 'mutación nula', que bloqueará la expresión de este, lo que lleva a una mayor precisión.

A continuación, relacionamos las técnicas de edición de genes para modificar el ADN; 

· Nucleasas con dedos de zinc (ZFN)

El primer conjunto de reactivos de edición se basó en proteínas específicas que pueden acompañar una tijera molecular fusionada a una ubicación genómica. Uno de estos reactivos se denomina nucleasas con dedos de zinc (ZFN), capaces de reconocer y unirse a secuencias específicas del ADN.

· TALEN

Posteriormente, se desarrolló una estrategia similar de edición del genoma a partir del conocimiento sobre un mecanismo que influye en la interacción huésped-microbio. Muchos patógenos, tanto vegetales como animales, inyectan proteínas efectoras en las células vegetales. Una de las técnicas se denomina Talen "Transcripton activator like effector nuclease” o “activadores de transcripción" (TAL) debido a su capacidad para unirse específicamente a regiones promotoras de genes y activar la transcripción de genes, lo que conduce a una expresión errónea de estos genes de tal manera que facilita la entrada de patógenos, de allí surgió la siguiente herramienta de edición del genoma: nucleasas efectoras similares a activadores de transcripción (TALEN). La ventaja de este enfoque sobre ZFN es una mayor flexibilidad en los objetivos del genoma que se pueden editar.

 · CRISPR

La tercera generación de herramientas de edición del genoma se denomina 'repeticiones palindrómicas cortas agrupadas regularmente interespaciadas', o CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), la cual se desarrolló a partir de lo que los investigadores a principios de la década de 2000, aprendieron de las secuencias del genoma bacteriano; se descubrió que estas matrices de ADN repetitivas contienen segmentos de ADN de virus bacterianos llamados fagos, los cuales usan para defenderse de los virus invasores. Independientemente de la herramienta de edición que un fitomejorador decida usar para crear una mutación específica en un genoma, el diseño del reactivo debe introducirse en una célula huésped. Para esto, la mayoría de los enfoques utilizan la entrega mediada por Agrobacterium o la introducción directa de ADN.

Obstáculos regulatorios por superar

Pese a que desde la ciencia se han tenido grandes avances tecnológicos y la investigación en edición de genomas ha permitido reducir tiempos y favorecer la precisión en la modificación de ADN, existen una gran limitante, especialmente en el tema de agencias reguladoras gubernamentales globales que rigen el movimiento, la liberación y el mercado de la disponibilidad de estos rasgos desarrollados a partir de las nuevas herramientas de fitomejoramiento. Las agencias reguladoras globales no están armonizadas y cada país tiene diferentes conjuntos de obstáculos regulatorios que deben superarse para obtener el estado desregulado.  La evolución de las nuevas herramientas de edición del genoma, como los TALEN, cambia constantemente y los obstáculos normativos son muy diferentes de un país a otro. 

Por lo anterior, los grandes retos de la biotecnología es lograr un desarrollo continuo de investigación y desarrollo para obtener avances en edición de genomas, pero de manera armonizada con la regulación a fin de poder atender las necesidades de una población creciente y un medio ambiente cada vez más limitado.

https://www.scientia.global/complementing-plant-breeding-programs-with-biotechnology/