Edición genética y neurociencia

17/03/2017 0 comentarios
Menear

Las nuevas técnicas de edición genética van a revolucionar el panorama de las terapias contra las dolencias genéticas y las enfermedades tumorales. En el origen de estas técnicas están los trabajos fundacionales de Francis Mojica y de sus colaboradores en la Universidad de Alicante. En esta entrada del blog conectamos la aportación de Mojica con el descubrimiento cajaliano de la estructura discontinua de las neuronas.

Francis Mojica [http://www.efe.com/efe/espana/1]

Este blog no es de biología: es de neurociencia computacional. Por lo tanto, no vamos a centrarnos en el origen de la tecnología CRISPR, preludiada por la aportación teórica del excelente investigador ilicitano Francis Mojica y sus colaboradores de la Universidad de Alicante. El lector encontrará una excelente introducción en F. J. M. Mojica, R. A. Garrett CRISPR-Cas Systems: RNA-mediated adaptive immunity in Bacteria and Archaea. Barrangou, R. and van der Oost, J. (Eds.) Springer-Verlag Berlin Heidelberg. Cap1. pp 1-31. ISBN 978-3-642-34656-9; DOI: 10.1007/978-3-642-34657-6_1. Solo recordar que Mojica aporta la base teórica que inspira la revolución médica que el método CRISPR-Cas9 de Doudna y Charpentier ya está empezando a producir: como las primeras pruebas experimentales con humanos, modificando linfocitos T a través de este "cortapega" genético para combatir el melanoma. Numerosos tipos de cáncer van a retroceder o se van a cronificar a través de esta terapia, lo cual bien justifica un premio Nobel. Pues bien, el descubrimiento de Francis Mojica tiene cierto aire de familia con el descubrimiento cajaliano de la doctrina de la neurona y no difiere mucho en cuanto a relevancia.

Cajal, en contraposición a la teoría reticular de Golgi que concebía el sistema nervioso como una red continua de neuronas, encuentra discontinuidades físicas entre las neuronas, que la microscopía electrónica se encargó de mostrar años después a través del descubrimiento de las hendiduras sinápticas o, como Cajal las denominaba, "contactos del protoplasma". La polarización dinámica del sistema nervioso recorrería estas hendiduras.

Mojica y su equipo, tan pronto como en 2005, descubren que los loci de ADN que contienen repeticiones cortas de secuencias de bases (CRISPR) incluyen espaciadores que suponen un elemento de discontinuidad, puesto que derivan de secuencias preexistentes de bacteriófagos. Por lo tanto, no se trata de elementos ciegos o vacíos con una mera función separadora, sino que revelan la interacción del ADN receptor con restos de ADN procedentes de elementos de origen externo. De alguna forma, serían el producto de "viejas heridas" que ahí quedan como consecuencia de la lucha inmunitaria desencadenada por el organismo receptor frente al organismo "invasor". Es decir, "recuerdos" de batallas precedentes del sistema inmunitario contra los agentes externos. Este es el origen del procedimiento de edición de genes, CRISPR/Cas 9, que Doudna, Charpentier y colaboradores introducen de manera genial en su artículo A programmable dual RNA-guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity de 2012. Al administrarse la proteína Cas9 y los ARN guía apropiados a una célula, el genoma de esta puede cortarse en los lugares deseados y, tras la reparación del corte, introducir mutaciones o eliminar funcionalmente genes.

Así como Cajal intuyó la existencia de hendiduras sinápticas y su funcionalidad, Mojica descubre el valor inmunitario de los elementos separadores entre secuencias de bases y constituye la base teórica de la reciente técnica de edición y cortado de genes que, como Cajal en la neurociencia, va a provocar una auténtica revolución en el terreno de la ingeniería genética.