Un equipo de investigadores Chinos ha empleado la tecnología de edición de genes CRISPR/Cas9 para producir con éxito vacas vivas con mayor resistencia a la tuberculosis bovina, según informan los autores en un artículo publicado en la revista de acceso abierto Genome Biology.

Los investigadores, del Colegio de Medicina Veterinaria de la Universidad de Northwest A & F en Saanxi, China, han utilizado una versión modificada de la tecnología de edición de genes CRISPR para insertar un nuevo gen en el genoma de la vaca sin detectar efectos en la genética de los animales, un problema común cuando se crean animales transgénicos con el método CRISPR.

El autor principal de la investigación, el doctor Yong Zhang, de Northwest A & F, explica: «Utilizamos una versión novedosa del sistema CRISPR llamado CRISPR/Cas9n para insertar con éxito un gen de resistencia a la tuberculosis, llamado NRAMP1, en el genoma de la vaca. Fuimos capaces de desarrollar con éxito vacas portadoras de mayor resistencia a la tuberculosis. Además, es importante que nuestro método no ha producido ningún efecto fuera del objetivo en la genética de la vaca, lo que significa que la tecnología CRISPR que empleamos puede ser más adecuada para producir ganado transgénico mediante manipulación genética».

La tecnología CRISPR se ha comenzado a utilizar ampliamente en los laboratorios en los últimos años, ya que es una manera precisa y relativamente fácil de modificar el código genético. Sin embargo, a veces se producen cambios no intencionados en el código genético, por lo que encontrar maneras de reducir estos efectos colaterales es una prioridad para la investigación genómica.

Sin efectos colaterales

«Cuando se quiere insertar un nuevo gen en un genoma de mamífero, la dificultad puede ser encontrar el mejor lugar en el genoma para insertarlo. Tienes que buscar a través del genoma una región que creas que va a tener el menor impacto en otros genes que están en estrecha proximidad. Usamos un enfoque meticuloso y metodológico para identificar la región más adecuada para la inserción de genes, que se muestra que no tiene efectos detectables más allá de los buscados sobre el genoma bovino», resalta el doctor Zhang.

Los investigadores insertaron el gen NRAMP1 en el genoma de fibroblastos fetales bovinos -una célula derivada de vacas lecheras hembras- utilizando la tecnología CRISPR/Cas9n. Entonces, emplearon estas células como células donantes en un proceso denominado transferencia nuclear de células somáticas, donde el núcleo de una célula donante que porta el nuevo gen se inserta en una célula de huevo, conocida como óvulo, de una vaca hembra.

Los investigadores cultivaron los óvulos en el laboratorio en embriones antes de ser transferidos a las vacas madre para llevar un ciclo normal de gestación. Los experimentos también se realizaron usando la tecnología estándar CRISPR/Cas9 como método de comparación.

Se evaluó a un total de 11 terneros con nuevos genes insertados utilizando CRISPR para determinar la resistencia a la tuberculosis y cualquier otro efecto genético secundario. El análisis genético de los terneros reveló que se había integrado NRAMP1con éxito en el código genético en la región objetivo en todos los terneros.

Además, ninguno de los terneros que tuvieron el gen insertado presentó ningún otro efecto detectable fuera de los objetivos, frente a todos los becerros con el gen insertado con técnicas previamente utilizadas, que desarrollaron otros efectos no buscados.

Bacteria Mycobacterium Bovis

Cuando se expuso a los terneros a Mycobacterium bovis, la bacteria causante de la tuberculosis bovina, los investigadores vieron que los animales transgénicos mostraron una mayor resistencia a las bacterias medida por los marcadores estándar de infección en una muestra de sangre. También encontraron que los glóbulos blancos tomados de los terneros eran mucho más resistentes a la exposición de Mycobacterium bovis en pruebas de laboratorio.

«Nuestro estudio es el primero en demostrar que el sistema CRISP/Cas9n puede usarse para crear ganado transgénico sin efectos detectables en el genoma fuera del objetivo. Nuestro trabajo ha llevado al descubrimiento de una posición útil en el genoma bovino a la que apuntar con esta tecnología de edición de genes para insertar con éxito nuevos genes que beneficien a la ganadería», concluye Zhang.