Tecnología innovadora para la investigación de la función genética

La tecnología iSuRe-HadCre, presentada en un estudio publicado en la revista Nucleic Acids Research, promete ser un pilar en la investigación biomédica que emplea modelos de ratón para la modificación y comprensión de la función de los genes.

Durante años, la genética condicional dependiente de la recombinasa Cre ha sido el estándar de oro para el análisis de la función génica. Esta técnica proporciona un control preciso sobre las alteraciones genéticas y la expresión génica. Aunque tecnologías emergentes como CRISPR/Cas9 han revolucionado el campo de la modificación genética, el sistema Cre-Lox sigue siendo incomparable en términos de eficiencia, precisión y aplicabilidad en la investigación biomédica.

El sistema Cre-Lox permite a los investigadores manipular la expresión génica de manera temporal y espacial, facilitando el estudio de la función génica en cualquier tejido y en diversos contextos biológicos o modelos de enfermedad. Sin embargo, este sistema tiene algunas limitaciones, como la variabilidad en la eficiencia de la recombinación mediada por Cre, lo cual requiere controles genéticos y moleculares costosos para asegurar la correcta ejecución de los experimentos genéticos condicionales dependientes de Cre.

El grupo del CNIC dirigido por Rui Benedito desarrolló previamente la tecnología iSuRe-Cre, un modelo transgénico de ratón que vinculaba la expresión de un marcador fluorescente a la actividad permanente de Cre, eliminando el problema de los falsos positivos y de la necesidad de comprobaciones adicionales para validar la alteración de genes. Sin embargo, este modelo transgénico de primera generación presentaba algunas limitaciones, como recombinaciones esporádicas no deseadas y toxicidad en algunas células con alta y permanente expresión de Cre.

Para superar estas limitaciones, el equipo del CNIC desarrolló y caracterizó una nueva herramienta genética llamada iSuRe-HadCre. “Esta herramienta utiliza una novedosa cascada genética de doble recombinasa inducible, asegurando que todas las células que expresan un marcador fluorescente tuvieron, pero ya no tienen, alta actividad de Cre”, explica Irene García González, primera autora del estudio.

García González aclara que “esta expresión transitoria de Cre es suficiente para eliminar eficazmente todos los genes flanqueados por loxP testados y, al mismo tiempo, evita la toxicidad derivada de la expresión permanente de Cre. Además, el sistema iSuRe-HadCre no presenta recombinaciones esporádicas no deseadas y es mucho más sensible a la inducción por CreERT2 y su ligando tamoxifeno”.

Según Rui Benedito, “las características superiores y el alto rendimiento de iSuRe-HadCre lo convierten en una herramienta indispensable para los laboratorios que estudian la función genética utilizando modelos de ratón”. Benedito añade que “es especialmente útil para aquellos interesados en microscopía de alta resolución in vivo, análisis funcionales y genéticos de células individuales, o estudios de epistasis genética en los que es necesario modificar la función de varios genes diferentes simultáneamente y con alta eficiencia y fiabilidad”.

El estudio ha sido financiado por el Ministerio de Ciencia e Innovación, la Fundación “la Caixa”, el Consejo Europeo de Investigación, la Fundación Leducq, la Fundación Knut y Alice Wallenberg y la Fundación Göran Gustafsson.

Artículo de referencia:

Irene Garcia-Gonzalez, Susana F Rocha, Anahita Hamidi, Lourdes Garcia-Ortega, Alvaro Regano, Maria S Sanchez-Muñoz, Mariya Lytvyn, Aroa Garcia-Cabero, Sergi Roig-Soucase, Hans Schoofs, Marco Castro, Helena Sabata, Michael Potente, Mariona Graupera, Taija Makinen, Rui Benedito. iSuRe-HadCre is an essential tool for effective conditional genetics. Nucleic Acids Research, 2024. https://doi.org/10.1093/nar/gkae472

Fuente: CNIC