Los editores de bases representan la segunda generación de herramientas CRISPR y han sido desarrollados por David Liu, investigador del instituto BROAD, que también ha desarrollado la tercera generación de herramientas de edición, los editores de calidad. Los editores de bases fueron creados en 2016 por David Liu combinando dos actividades que nunca habían estado juntas en ningún ser vivo a lo largo de la evolución, lo que subraya el talento y visión de este investigador creando de la nada unas herramientas capaces de químicamente cambiar la identidad de los nucleótidos, sin requerir el corte en la doble cadena de ADN, que es la característica limitación de las herramientas CRISPR de primera generación (y que por ello genera tanta diversidad de resultados, no todos necesariamente correctos). Existen por lo menos dos tipos de editores de bases, según sean capaces de convertir una A en una G (entonces se llaman ABE) o una C en una T (y se denominan CBE), en una secuencia precisa del gen seleccionado.
Los editores de bases fueron los que se usaron para curar la leucemia linfoblástica aguda de células T de Alyssa, una niña británica de 12 años desahuciada médicamente y resistente a tratamientos por quimioterapia y radioterapia, que sin embargo logró salir adelante con el uso de estos editores de bases que, en este caso, se usaron para inactivar varios genes, interrumpiendo la traducción de los mismos, antes de proceder a administrarle una terapia de células CAR-T.
Los editores de bases también se han usado para inactivar el gen PCSK9, que codifica el represor del receptor de las lipoproteínas de baja densidad (LDL), que son las que transportan el colesterol por la sangre, y cuyo efecto terapéutico es la disminución significativa del colesterol sérico como posible terapia para personas con hipercolesterolemia familiar. Este estudio fue validado preclínicamente en ratones, en primates no humanos y está siendo evaluado actualmente en un ensayo clínico. Tanto en el caso de Alyssa como en el caso del gen PCSK9 los editores de bases se usaron para inactivar un gen, cambiando un codón de la secuencia que codificaba un aminoácido por un codón de parada, lo cual interrumpía la síntesis de la proteína que, al estar truncada, era incapaz de realizar su función.
El trabajo con los editores de bases para inactivar el gen PCSK9 fue liderado por el investigador Kiran Musunuru, de la Universidad de Pensilvania y el Hospital Pediátrico de Filadelfia (EEUU). El equipo de este mismo investigador ahora reporta en la revista New England Journal of Medicine (NEJM) el uso de la tecnología de los editores de bases no para inactivar sino para corregir una mutación en un gen asociada a una enfermedad rara congénita grave, un trastorno metabólico denominado deficiencia en la enzima carbamil fostato sintetasa I (codificada por el gen CPS1), que es una proteína esencial del ciclo de la urea encargada de eliminar el amonio residual de la metabolización de proteínas. Las mutaciones en el gen CPS1 inactivan esta enzima y provocan un cuadro de síntomas graves en niños a los pocos días de vida, con vómitos, hipotermia, hipotonía, crisis epilépticas y coma, pudiendo ocasionar el fallecimiento. El tratamiento implica realizar una diálisis para eliminar el amonio, disminuir las proteínas de la dieta y eventualmente un trasplante hepático que, sin embargo, no soluciona las alteraciones neurológicas que también aparecen. Afecta a 1 de cada 300.000 nacimientos, aproximadamente, la mitad de los cuales acabarán falleciendo.
En este caso los investigadores diagnosticaron la presencia de dos mutaciones (una de origen paterno y otra de origen materno) en un niño afectado por la deficiencia en CPS1. Una de ellas fue elegida para ser tratada con un editor de base ABE. La estrategia fue validada primero en células hepáticas en cultivo y posteriormente en un modelo de ratón. Todo esto ocurrió durante los primeros seis meses de vida del niño. Los investigadores solicitaron a la agencia reguladora (FDA) la aprobación de esta terapia para un solo paciente y, tras obtenerla, procedieron a administrarle los editores de bases encapsulados en nanopartículas lipídicas (las mismas que se usaron para las vacunas ARNm contra la covid-19) en dos ocasiones, en los meses 7 y 8 de vida. El niño, a pesar de sufrir varias infecciones virales, se recuperó y redujo sus niveles de amonio en sangre a la par que aumentaba la presencia de proteína en su dieta sin causar efectos dañinos. Poco más han podido evaluar estos investigadores del niño tratado dado que la biopsia hepática está desaconsejada en estas edades. Tampoco sobre la seguridad del tratamiento, sobre los posibles otros sitios del genoma modificados o sobre la edición, improbable (debido a experimentos previos realizados en ratones y macacos) de las gónadas (los testículos) de este niño, que implicaría que podría transmitir su ADN editado a la descendencia. Será necesario el estudio a medio y largo plazo del paciente tratado, así como de otros pacientes similares, para poder sacar conclusiones más robustas.
Este es un caso paradigmático de desarrollo de una terapia ad hoc para una mutación de una sola persona, un solo paciente. Una iniciativa económica y éticamente discutible (por los recursos masivos, siempre limitados, que se deben invertir para tratar a una sola persona) y difícilmente escalable o universalizable, dado que cada paciente será portador de mutaciones diferentes. Desde el punto de vista experimental el abordaje de terapias de un solo paciente es muy arriesgado, dado que la falta de controles o de variables hace que solamente se pueda explicar el éxito del tratamiento, cuando ocurre, pero no el fracaso del mismo, que puede estar causado por múltiples factores que no se han controlado en el diseño experimental. La FDA permite este tipo de tratamientos experimentales en casos de enfermedades muy graves, como es la deficiencia en CPS1, incurables y con un elevado peligro de fallecimiento.
Los investigadores anticipan un futuro próximo en el que estos tratamientos serán más habituales hasta llegar a convertirse en rutina. También predicen que, debido a experiencias previas, ya no serán necesarias las validaciones en ratones y/o macacos y se procederá a tratar al paciente tras validar la estrategia solamente en modelos celulares. Considero que son deseos muy optimistas y ambiciosos, que puede que tengan que revisarse si el éxito no acompaña a estos tratamientos pioneros. La cuestión importante que no aborda el artículo es la accesibilidad y la asequibilidad de estos tratamientos para niños que tengan estas enfermedades. ¿Qué coste va a tener este tratamiento? ¿Dónde se podrá administrar? ¿A cuántos niños podrán alcanzar estas nuevas terapias individuales?