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  • Investigación y Ciencia
  • Junio 2017Nº 489
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Reseña

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Edición génica

La técnica que está revolucionando la biología.

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REDESIGNING LIFE
HOW GENOME EDITING WILL TRANSFORM THE WORLD
John Parrington
Oxford University Press, 2016

Los dioses de la mitología griega trabajaban a destajo. Poseidón, además de ostentar el dominio sobre los mares y desatar terremotos, gozaba de un poder menos comentado, diríase que sobreañadido: el de crear animales. Su diseño más célebre fue el caballo. Estaba tan orgulloso de sus caballos que los unció a su carro para cortar las olas. Esos primeros caballos de mar, o hipocampos, tenían cola pisciforme y dos pezuñas frontales.
 
Hasta ahí el mito. Lo científico empieza con las posibilidades que ha descubierto el ser humano con la edición génica, las cuales van de la creación de bebés a la carta a asuntos tan rutinarios como la indumentaria. Dentro de pocos años, los suéteres de lana de cachemir, suaves y sedosos, procederán de cabras sometidas a edición génica. Un equipo de investigadores chinos de la Universidad de Yulin ha conseguido cabras que producen un tercio más de cachemir que las tradicionales. Los investigadores aplicaron la técnica de edición génica CRISPR-Cas9 para silenciar el gen FGF5, que limita el desarrollo del pelo en la raza Shanbel de cabras cachemir. El mismo gen controla la longitud del pelo en animales muy dispares, incluido el ser humano.
 
Esta técnica de edición génica confiere a los investigadores la capacidad para editar genes con una precisión y facilidad desconocidas. Pero hay dos graves riesgos: que se corte el ADN por un sitio equivocado y que se produzca una edición del ADN no deseada. [Véase «La edición genética, más precisa», por Margaret Knox; Investigación y Ciencia, febrero de 2015.]
 
¿En qué consiste esta técnica que ha revolucionado la ciencia de los últimos años? Está inspirada en las bacterias. De hecho, se descubrió en Escherichia coli. En esta, el sistema CRISPR-Cas9 detecta y destruye los bacteriófagos, virus de ADN que se insieren en las bacterias para reproducirse. CRISPR son las siglas de clustered regularly interspersed palindromic repeats («repeticiones breves palindrómicas agrupadas y regularmente espaciadas»), y la técnica reconoce en qué lugar del ADN debe procederse a un corte enzimático. Esta operación corresponde a Cas9, endonucleasa que actúa como tijera molecular para cortar el ADN una vez acotado el punto exacto. E. coli reconoce los virus que la infectaron en el pasado mediante la integración de la secuencia del ADN vírico en su propia información genética.
 
Entre los muchos mecanismos de defensa antivírica adquiridos en el curso de la evolución, los loci CRISPR codifican un sistema singular que aporta una adaptación potente. Tales loci CRISPR constan de un repertorio de entre 30 y 40 pares de bases y secuencias repetitivas. Tras la inyección vírica, una pequeña secuencia del genoma vírico, el llamado espaciador, se integra en el locus CRISPR para inmunizar la célula huésped. Los espaciadores se transcriben en pequeñas guías de ARN que dirigen la cisura del ADN vírico por nucleasas de ADN. El ARN guía comprende una secuencia dual derivada de ARN de CRISPR y un ARN transcrito que se une a la enzima Cas9 y la estabiliza. El corte de ADN mediado por Cas9-ARN produce un corte tosco de doble cadena que activa las enzimas de reparación para sustituir las secuencias de ADN en el sitio de corte o en su vecindad.
 
Los científicos han logrado domeñar ese mecanismo de defensa para alterar secuencias de ADN: Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier se percataron de que podían manipular el sistema para reconocer nuevas secuencias de ADN y cortarlas en lugares prefijados del genoma. Para inactivar un gen, todo lo que necesitamos es crear una secuencia novedosa de CRISPR que se unirá a la secuencia escogida de ADN y atacarlo con Cas9. La técnica CRISPR es una poderosa herramienta de edición génica con capacidad de alterar, a muy bajo coste, plantas, animales y embriones humanos. Se han descubierto hasta tres familias de proteínas inhibidoras del sistema de edición CRISPR-Cas9 en células humanas, lo que abre no pocas esperanzas en el campo de la terapia génica.
 
Sorprende de esta técnica la celeridad con que se ha desarrollado. A los seis meses de publicarse, en 2012, la primera propuesta de programación de CRISPR, tres laboratorios lo empleaban ya como herramienta de edición del genoma. A los 12 meses, los investigadores lo aplicaban a diversos tipos celulares y organismos.
 
El autor no rehúye los dilemas éticos que plantean las nuevas técnicas de manipulación del genoma humano. Pese a todas las objeciones morales, los ensayos no se han detenido. En 2015, Junjiu Huang aplicó el sistema CRISPR-Cas9 a un embrión humano para bloquear el gen de la betaglobina causante de la talasemia, según informó. Se trataba de un embrión ad hoc creado por la fusión de espermatozoides con un óvulo y, por ende, no viable, lo que causó un enorme estupor en la comunidad científica. Ante el derrotero que ese tipo de prácticas pudiera seguir, se convocó ese mismo año una cumbre en Washington en la que se pidió una moratoria mundial [véase «La cumbre sobre edición genética en humanos concluye con opiniones divergentes», por Sara Reardon; Investigación y Ciencia, febrero de 2016].
 
Sin embargo, en abril del año pasado, un equipo de la Universidad de Guangzhou se propuso, con limitado éxito, modificar el gen CCR5 e impedir así que el virus de la inmunodeficiencia humana penetrase en células inmunitarias sanas. Los investigadores emplearon embriones no viables que destruyeron a los tres días. Meses más tarde, el 28 de octubre de 2016, un paciente que sufría cáncer de pulmón en el hospital de Chengdu se sometió a un tratamiento de células que habían sido manipuladas con la técnica de edición CRISPR-Cas9. Se esperaba que las células editadas montaran una respuesta inmunitaria frente al cáncer. Hay nuevos proyectos para el año en curso.

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