Los científicos están descubriendo los secretos de SPARDA, un mecanismo de defensa bacteriano natural que podría revolucionar la investigación y el diagnóstico genético. Si bien CRISPR ha dominado el panorama de la edición de genes, SPARDA representa uno de los muchos sistemas inexplorados en la naturaleza con un potencial sin explotar. Un nuevo estudio revela cómo funciona este sistema “kamikaze” a nivel molecular, abriendo puertas a herramientas biotecnológicas más versátiles.
Sistemas inmunológicos bacterianos: más allá de CRISPR
CRISPR no es el único juego disponible. Las bacterias han desarrollado una amplia gama de sistemas de defensa para protegerse de virus (fagos) y ADN extraño como los plásmidos. SPARDA (abreviatura de argonauta procariótico, asociado a DNasa) es uno de esos sistemas, conocido por su enfoque drástico: destruir las células infectadas y el material genético invasor para evitar una mayor propagación. Antes de esta reciente investigación, SPARDA sólo se entendía a grandes rasgos.
Cómo funciona SPARDA: Autosacrificio molecular
Los investigadores utilizaron análisis de proteínas con IA (específicamente, AlphaFold de DeepMind) para mapear la estructura de las proteínas SPARDA. El sistema depende de proteínas Argonautas, llamadas así por su parecido con los tentáculos de pulpo debido a su forma. Estas proteínas, que se encuentran en toda la vida, contienen una “región activadora” crítica llamada relé beta.
Cuando SPARDA detecta una amenaza, el relé beta cambia de forma, activando la proteína. Luego, las proteínas activadas se ensamblan en cadenas en espiral que destruyen indiscriminadamente cualquier ADN cercano, matando efectivamente a la célula huésped pero deteniendo la infección en seco. Esta es una defensa de último recurso, que se despliega sólo cuando la infección es segura.
SPARDA vs. CRISPR: un adaptador universal
La ventaja clave de SPARDA reside en su flexibilidad. Los diagnósticos existentes basados en CRISPR requieren secuencias de ADN específicas (secuencias PAM) para funcionar, como un enchufe que necesita un enchufe correspondiente. SPARDA, sin embargo, no necesita estas secuencias PAM.
Esto significa que SPARDA podría actuar como un “adaptador universal” para el diagnóstico de ADN, haciendo que las pruebas sean más precisas y versátiles. En lugar de limitarse a objetivos con secuencias flanqueantes específicas, SPARDA podría diseñarse para reaccionar ante cualquier material genético de interés (como los virus de la gripe o el SARS-CoV-2) con mayor fiabilidad.
Implicaciones futuras
El sistema de reconocimiento de alta precisión de SPARDA lo hace ideal para el diagnóstico. Al alterar el relé beta, los científicos podrían crear herramientas que respondan sólo a secuencias genéticas específicas, ofreciendo una alternativa más eficiente y adaptable a los métodos CRISPR actuales. El descubrimiento subraya el enorme potencial oculto dentro de los sistemas inmunológicos bacterianos, a la espera de ser desbloqueado para aplicaciones biotecnológicas.
Esta investigación es un recordatorio de que el conjunto de herramientas de la naturaleza es mucho más rico de lo que se imaginaba anteriormente. La capacidad de aprovechar estos sistemas inexplorados podría conducir a avances en el diagnóstico, la edición de genes y más.
