9788418892974. Lieberman_Bioquímica médica básica.6ed

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18 Introducción a la genética humana

COM E N TA R I O S C L Í N I CO S

Carrie S. Luego de conocer los resultados de sus pruebas del gen de la anemia falciforme, Carrie S. y su prometido consultaron a un asesor genético. El asesor les informó de que, al ser ambos portadores del gen falciforme, su probabilidad de tener un hijo con anemia falciforme era bastante alta (alrededor de uno de cada cuatro). Les dijo que se podían realizar pruebas prenatales con el ADN fetal obtenido de las células mediante amniocentesis omuestra de vellosidades coriónicas. Si estas pruebas indicaban que el feto tenía la enfermedad de células falciformes, el aborto era una posibilidad. Carrie S. , debido a sus antecedentes religiosos, no estaba segura de que el aborto fuera una opción para ella. Pero al haber sido testigo de las crisis de anemia falciforme de su hermano durante muchos años, tampoco estaba segura de querer arriesgarse a tener un hijo con la enfermedad. Su prometido también pensaba que, a sus 25 años de edad, no estaba preparado para enfrentarse a problemas tan difíciles. Acordaron mutuamente cancelar sus planes de matrimonio. Martha W. tuvo un embarazo y un parto sin complicaciones, y el niño no parece tener síntomas de un trastorno mitocondrial. Ella y su pareja han decidido que el niño solo se someta a pruebas para detectar trastornos mitocondriales si se desarrollan síntomas, por lo que el niño no se someterá a pruebas para examinar el grado de heteroplasmia en sus células, y si algún tejido tiene una preponderancia de mitocondrias mutadas en comparación con las mitocondrias normales. Con la llegada de técnicas avanzadas para alterar los genomas (como la herramienta de edición de genes CRISPR-Cas descrita en el capítulo anterior), los científicos han podido crear genomas en los que un gen recesivo puede ser “impulsado” para aumentar su frecuencia en la población más allá de lo predicho por la genética mendeliana. Es lo que se conoce como “gene drive” . Un ejemplo de cómo se utiliza un impulsor genético para tratar enfermedades es el de la malaria. El ciclo vital del parásito de la malaria requiere una etapa en la que vive en los mosquitos, que luego transmiten el parásito de la malaria al ser humano cuando la hembra del mosquito se alimenta para mantener su embarazo. Se han generado mosquitos que contienen un impulsor genético que hace que los mosquitos hembra no puedan reproducirse. Si la población pierde todas sus hembras, la población de mosquitos disminuirá considerable- mente y será más difícil que el parásito de la malaria complete su ciclo vital. COM E N TA R I O S B I OQU Í M I CO S

¿Cómo se diseña un impulsor genético? Un impulsor genético aumenta la probabi lidad de propagación de un determinado alelo en una población. Con la genética mende liana normal, un alelo mutado recesivo tendría 50% de posibilidades de pasar a la siguiente generación de un padre portador. Cuando se introduce un impulsor genético, éste puede acercarse a 100%. La premisa básica del impulsor genético es insertar en el cromosoma apropiado un sistema CRISPR-Cas adyacente al alelo mutado de interés. También se insertan secuencias de ADN guía, que dirigirán el sistema CRISPR-Cas al gen normal en el cromosoma homólogo, donde se creará una ruptura de doble cadena en el ADN. La célula utilizará la recombinación dirigida por homología (HDR, homolo gy-directed recombination ) para reparar la ruptura de la doble cadena, que utilizará el alelo mutado como plantilla para sintetizar el ADN en el cromosoma dañado. Esto hará que la célula contenga ahora dos alelos mutados (homocigotos para la mutación), de modo que toda la progenie heredará al menos un gen mutante. Las células también here darán el sistema CRISPR-Cas, de modo que el impulso genético continuará en genera ciones sucesivas. En el transcurso de unas pocas generaciones, toda la progenie expresará el alelo mutado y la frecuencia de hembras homocigotas, portadoras de ambos alelos mutados, aumentará y la población de mosquitos disminuirá debido a la incapacidad de esos mosquitos para reproducirse. Los ecologistas y los científicos están debatiendo las cuestiones éticas relacionadas con el uso de los impulsores genéticos, que tienen el po tencial de eliminar una especie concreta de la existencia. SAMPLE