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Un editor de textos para el genoma: el futuro ya llegó con CRISPR-Cas9

Imagine que está escribiendo en su computadora. Necesita cambiar una palabra y usa los comandos de "buscar" y "reemplazar" para solucionar el problema. Bien, exactamente lo mismo se puede hacer ahora con los genes de cualquier organismo. Y además es rápido y barato.

Santiago Benítez

Dr. en Biología. Trabajador del CONICET - Miembro de la Agrupación Docentes e Investigadores de Izquierda.

Sábado 26 de marzo de 2016 | Edición del día

CRISPR es un sistema de defensa bacteriano ante los virus. Las bacterias pueden tomar un fragmento del ADN viral, inactivarlo e incorporarlo al propio genoma bacteriano como si fuera una fotografía o las huellas dactilares del criminal que las atacó. Esta copia puede reconocerse porque se encuentra asociada a secuencias cortas y repetitivas (origen del acrónimo CRISPR: repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas). Cuando el virus vuelve a atacar, las bacterias solo tienen que buscar en su "archivo" y darle instrucciones a unas proteínas particulares (entre ellas Cas9) para que ataquen y corten el ADN del virus invasor. Cuando Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier investigaban este mecanismo de defensa, notaron que se podía aprovechar esta potencialidad para eliminar o insertar segmentos específicos de ADN en otros organismos. Ambas investigadoras recibieron el pasado 24 de marzo el premio L’Oreal UNESCO por sus descubrimientos.

Este sistema de defensa no sólo puede ser aprovechado para destruir genes defectuosos. Se puede proporcionar un reemplazo a la parte destruida y, de esa manera, reemplazar un gen por otro. El campo de aplicación de esta técnica es asombroso. Por ejemplo, sería posible reemplazar el gen defectuoso en pacientes con enfermedades genéticas como fibrosis quística. Se podría manipular a células del sistema inmunológico de un paciente con cáncer para que reconozcan y ataquen a las células cancerosas, o eliminar el ADN integrado del virus HIV de las células de un paciente infectado. En otros campos de aplicación, se han creado variedades de trigo resistentes a hongos, y podría ser la próxima herramienta de moda para obtener organismos genéticamente modificados. Actualmente es muy utilizado como herramienta de investigación básica, cortando y "apagando" genes específicos para saber cual es su rol en los organismos.

La principal diferencia con otras técnicas de bioingeniería es la precisión: CRISPR es como un bisturí comparado con un arma de fuego. Una de las primeras técnicas utilizadas para modificar plantas era la biobalística: se usaban"balas" de metal recubiertas de ADN que se disparaban contra el núcleo de una célula. El maíz Bt, resistente a insectos y comercializado por Monsanto, fue producido de esta forma. Pero si se desconoce el sitio exacto donde se insertará el gen pueden ocurrir muchas complicaciones, por ejemplo que el gen puede no expresarse, o puede insertarse en un lugar no deseado interrumpiendo la actividad de otros genes. Además, existen muchas interacciones dentro del genoma y es difícil saber cómo las afectará la presencia de un gen extraño. CRISPR es mucho más preciso, al actuar como una herramienta de reemplazo en vez de inserción de genes, y es más sencillo manipular un número mayor de genes que con las técnicas anteriores. Los costos de esta técnica, además, son comparativamente tan bajos que podrían “democratizar” la tecnología de la modificación genética.

La revolución de esta nueva tecnología también está asociada a profundos problemas éticos, porque es posible manipular embriones humanos, afectando la línea germinal. Es decir, si se modifica el genoma de un embrión todas sus células, incluso aquellas que originarán los óvulos y espermatozoides, portarán la modificación, por lo que este cambio será transmitido a las futuras generaciones. Las peores pesadillas eugenésicas de "bebés de diseño", junto a otros desarrollos potenciales como armas biológicas, son ahora posibles y solamente se encuentran limitadas solamente por la complejidad técnica y por la ética de los propios investigadores.

Además si bien los nuevos métodos son más precisos, no son infalibles. El año pasado un grupo de científicos chinos anunciaron que habían editado el ADN de 80 embriones humanos (no viables), con el objeto de eliminar la causa de la talasemia, un tipo de anemia causada por una mutación genética. En febrero, el Reino Unido autorizó a un grupo de investigadores a editar los genomas de embriones humanos interesados en el desarrollo temprano del embrión. En una conferencia internacional el pasado diciembre, varios científicos han llamado a una moratoria sobre la aplicación de la tecnología CRISPR en embriones humanos.

La voracidad capitalista no está afuera de este panorama. Como resulta evidente, dominar la tecnología CRISPR-Cas9 (y otras técnicas derivadas) resulta fundamental para la industria farmacéutica y médica, para las compañías de bioingeniería y para gigantes agroindustriales como Monsanto. Pero una disputa sobre las patentes de este método limita hasta ahora su uso comercial. Si bien Doudna y Charpentier fueron las primeras en sugerir su utilidad y en reclamar los derechos de patente sobre la idea (a través de la Universidad de California en Berkeley), Feng Zhang, investigador del Broad Institute y el MIT, se encontraba al mismo tiempo trabajando en la implementación del método en células humanas. Zhang presentó su pedido de patente meses después pero pagó mas dinero ante la oficina de patentes de EE.UU. a fin de obtener un trámite rápido, por lo que la patente le fue otorgada a él. Actualmente los derechos sobre la técnica son objeto de disputas judiciales y los tres investigadores (Doudna, Charpentier y Zhang) han fundado sus propias empresas de biotecnología para comercializar los futuros derechos.

Para saber más sobre CRISPR se puede consultar la charla de Jennifer Doudna (con subtítulos en español).







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