Vamos a hablar de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeat (CRISPR), que en español significa agrupamiento de repeticiones palindrómicas, cortas, ínter-espaciadas regularmente. Es un nombre netamente técnico que hace referencia a todo cuánto se supo sobre él durante mucho tiempo… su mera disposición físico-química en el genoma de bacterias.
Algo así como estar leyendo un montón de carácteres al azar, y luego de repente encontrarnos con:
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Damas, caballeros, homosexuales, heterosexuales, transexuales, triplesexuales, y cualquier otrx que viva feliz su sexualidad… eso, es un CRISPR. Distinto al de las heladeras, sin duda, (suenan los platillos, tk-tk-plsh!). Re zarpado en misterio, apareció como propiedad intrínseca del genoma: algo cuya organización era notablemente alejada del azar. Sin duda alguna — al menos para quienes discutían en las altas esferas de la ciencia — poseería cierta funci(fi)nalidad y por ello mismo — teleologismo reloaded — existía.
Su nombre — que le da existencia material para nosotros los científicos — simplemente describe cómo aparece la secuencia en un genoma bacteriano. Descubierto por Yoshizumi Ishino en la bacteria “modelo” Eschericchia coli en 1987 , CRISPR todavía no había sido bautizado. Su nombre recién surge 15 años mas tarde, cuando ya todos hablaban sobre él y sin saber todavía de qué carajo se trataba. Los científicos, ya cansados de repetir 6 palabras, en cada oración en la que hacían referencia a "él"; decidieron ponerle un nombre. Siempre que están cansados, los científicos, usan un acrónimo.
CRISPR fue un misterio que creció durante toda la década de los ’90 (como nosotro’). En esos años anduvo como loco el Human Genome Project, vendiendo sus espejitos de colores. Es decir, los Estados pusieron mucha plata para lo que se dice incentivar la industria médico-farmacéutica. Todo esto bajo el gran manto de legitimidad que brinda el hablar acerca de nuestra salud y bienestar. A medida que avanzó la tecnología química de secuenciación genética — acompañando al Human Genome Project, decía — fueron descubriéndose distintos CRISPRs en otras especies de bacterias que “La Ciencia” investigaba por poder, y Poder.
Algo realmente extraño se escondía en la naturaleza de CRISPR. Pues, en todos los casos descubiertos existían los “cas” (CRISPR associated genes o, en criollo, “genes asociados a CRISPR”). Estos llamados “cas” consistían en genes de unas enzimas. Las enzimas, son proteínas de funciones bioquímicas. Es decir, son algo así como los motores de toda acción (en el sentido de movimiento).
El misterio alcanzó su máximo esplendor cuando fue descubierto que entre estas secuencias ínter-espaciadas, aparecen otras secuencias que no son de bacterias, sino que se trata de ADN… viral. Como los “ESTO” en “ESTOPONELESTOPONELESTO”. Ahí, es bautizado a la vez que recibe la fama. Hablando bien y pronto, descubrimos que las bacterias tienen en una región de su genoma un sándwich de ADN bacteriano con fetas o rodajas de ADN viral.
¡Una locura! Sobre todo teniendo en cuenta que los virus son el “enemigo natural” de las bacterias… descubrir esto fue tan sorprendente como lo sería encontrar ADN de mosquito en el genoma humano.
Vayamos al final del asunto por un instante: hoy día se publican cientos de artículos científicos que analizan posibles aplicaciones de CRISPR en seres humanos, y se rumorea que un premio Nobel será dado por este trabajo… aunque todavía no está claro si lo debería recibir Jennifer Doudna (ya que actualmente se disputa en EE.UU. la patente con Feng Zhang — chino, pero también estadounidense).
¿Cómo funciona el sistema de defensa CRISPR?
Ah, porque no les dije — . Resulta que CRISPR, es un sistema de defensa (presente en 90% de las arqueobacterias). Cuando un virus entra en una bacteria, primero es atacado por enzimas (esos “motores moleculares” que mencionamos antes). Las enzimas intentan aniquilarlo. Es una forma de defensa primaria, ciertas enzimas intentan literalmente hacer trizas el ADN viral. Como defensa, es un tanto rudimentaria y no suele dar buen resultado: típicamente las bacterias mueren por montones frente a cualquier infección viral.
Peeero, existe la posibilidad no-remota de que esta defensa funcione y la bacteria sobreviva — y de estas posibilidades no-remotas está hecho el mundo, ¿no? — . Es entonces, que la bacteria sobreviviente envía otras enzimas a terminar de limpiar el campo de batalla intracelular. Entre las enzimas enviadas, hay unas (cas1 — el lector atento tendrá presente el significado de las siglas cas — ) que se encargan de recortar el ADN viral en rodajas para luego insertarlo en el propio ADN bacteriano. Esto resulta en toda una sofisticación, algo similar a nuestras vacunas (considerando solo el efecto biológico de las vacunas y excluyendo sus dimensiones social y sanitaria). La bacteria utiliza el ADN viral insertado en su genoma como dispositivo de memoria: en la próxima infección con un virus del mismo tipo, en lugar de mandar a las enzimas-soldado en su defensa (tal y como lo hizo la primera vez), enviará los nuevos “asesinos moleculares” especialmente entrenados (otras enzimas “cas”) que detectarán y atacarán a estos virus de forma precisa gracias a la copia del ADN viral que fue inserto. Estas enzimas “cas” funcionan como tijeras inteligentes que reaccionan al match exacto cortando el ADN blanco en muchos pedazos.
La ingeniería genética existe desde hace mucho tiempo y rutinariamente se utilizan las “enzimas de restricción”, un otro sistema de defensa bacteriano. Estas son también tijeras pero mucho menos específicas y carentes de “aprendizaje” alguno, cortan todo lo que encuentran con ciertas propiedades palindrómicas. Las enzimas de restricción constituyen un sistema de defensa que se encarga de eliminar todo ADN foráneo, es decir, sin las protecciones y escudos que una bacteria utiliza para marcar su propio material genético. La novedad de CRISPR radica en esto del matcheo exacto, mediado por copia (ARN) que se obtiene de las rodajas de ADN viral tras la supervivencia de aquella infección. Hasta ahora la terapia génica funcionaba de un modo tan in-especifico, que prácticamente era impensable usarla seriamente (aún como ultimo recurso). CRISPR tiene una alta especificidad, lo que lo convierte en una tecnología que puede usarse con confianza. Pero ademas reduce los costos del tratamiento desde 5000 dólares (antes, mediante “dedos de zinc”) a unos, actualmente, 50–80 dólares [1].
1. El sistema CRISPR puede ser técnicamente considerado una forma de herencia de caracteres adquiridos. Aguante Lamarck, neodarwinistas!
2. El origen evolutivo propuesto para el sistema CRISPR es una forma de endosimbiosis entre bacterias y elementos móviles llamados “casposones”. Gracias Lynn Margulis por tanta magia!
3. En las bacterias, el sistema CRISPR puede presentar diversas funcio(fi)nalidades, como por ejemplo el silenciamiento selectivo de genes que vuelve indetectables a las bacterias frente al sistema inmune del huésped humano!
CRISPR es un sistema desarrollado por bacterias a través de millares de años de evolución. Es su defensa natural contra los virus, análogo a nuestro sistema inmune. Pero una vez descubierto por nosotros, CRISPR, se convierte en una herramienta… “demasiado” nuestra, con posibilidades de instrumentalización que nos son propias de los seres humanos. Recordemos que homo sapiens es la única especie animal capaz de volar sin alas (y bien le ha servido ello tanto como bombardear enemigos, asistir a reuniones importantísimas o enriquecerse culturalmente). Los procesos de instrumentalización de los que somos capaces alteran nuestra propia naturaleza de múltiples maneras. No es que sean malas las aplicaciones que con CRISPR se auguran, pero fácilmente empiezan a resonar los despertadores de algunas cuestiones …éticas. La ética, es esa “mala palabra” entre ciencia y tecnología; la hermana marginada del trío. La patilarga mentira-por-omisión en nuestras pretendidas sociedades del conocimiento.
- nota en Nature con precio de terapia génica
- Lodish H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipursky SL, Darnell J. (2004). Molecular Biology of the Cell, p963. WH Freeman: New York, NY. 5th ed.
