Edición genética
Pocos avances científicos son tan trascendentes como el descubrimiento de la técnica CRISPR/Cas9 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats) como herramienta de edición genética. CRISPR/Cas es un sistema natural que dota a las bacterias de respuesta adaptativa frente a virus. En 2012 Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier publicaron un estudio en el cual se detalla cómo este sistema puede ser utilizado para realizar la edición genética programada en distintos tipos celulares(1).
Anteriormente se habían descubierto otras técnicas de edición genética, como TALENs (transcription activator like effector nucleases) o ZFNs (zinc finger nucleases). No obstante, su complejidad de uso, su alto coste, y su eficacia escasa o moderada impidieron que su uso se generalizara, a pesar de que en algunos casos se han obtenido buenos resultados de su aplicación. La técnica CRISPR/Cas9 solventa estos tres escollos, por lo que se ha extendido en muy poco tiempo a los laboratorios de todo el mundo, relegando a un segundo plano a las técnicas antecesoras. Así, el número de publicaciones en este campo aumenta rápidamente. Parece acertado afirmar que, con el descubrimiento de CRISPR/Cas9, la edición genética ha llegado para quedarse.
Historia
En 1987 se publica el primer artículo que habla de secuencias repetidas en el genoma de las bacterias, en concreto en Escherchia coli . En un primer momento se consideró que estas secuencias repetidas carecían de función alguna. En el año 1993, el español Francisco Martínez Mojica, describió esa misma secuencia en otro tipo de bacterias, las Haloferax mediterranei, cuyo hábitat se encuentra única y exclusivamente en las salinas de Santa Pola.
En el 2000, Martínez Mojica describe esta misma secuencia en otro grupo de bacterias, y las denominó short regularly spaced repeats (SRSRs) . Dos años más tarde, Ruud Jansen identifica unos genes asociados a estas secuencias repetidas y, con el beneplácito de Martínez Mojica, rebautiza las secuencias repetidas, que pasan a denominarse clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) . En el año 2005, Martínez Mojica identifica similitudes entre los espaciadores asociados a CRISPR descritos por Ruud Jansen y el material genético de ciertos virus que afectan a bacterias. Es entonces cuando se identifica el sistema CRISPR como un sistema de defensa de las bacterias frente a virus, siendo este sistema heredable a las sucesivas generaciones de bacterias. Los descubrimientos de Mojica sentaron las bases para La Edición Genética hoy. Su valoración bioética el posterior desarrollo de la técnica de edición genética, lo que le ha valido una nominación al Premio Nobel de Medicina de 2016, que finalmente no ha ganado. En el año 2012, el equipo liderado por Doudna y Charpentier realizó el primer “corte” con el sistema CRISPR/Cas9 en un tubo de ensayo, e intuyeron que esto mismo se podría realizar en otro tipo de células, como las eucariotas, y que se podría usar para la edición genética. Por ello, ambas investigadoras fueron galardonadas con el premio princesa de Asturias de investigación científica y técnica 2015 . Posteriormente, ese mismo año, Feng Zhang logró realizar el primer corte utilizando CRISPR/Cas9 sobre el genoma de una célula viva de mamífero. Zhang logró inscribir este hallazgo en el registro de patentes de los Estados Unidos. Actualmente, dicho registro se encuentra en un litigio legal con las investigadoras Doudna y Charpentier.
Cómo funciona CRISPR/Cas
Las bacterias son células procariotas, lo que significa que su ADN no se encuentra protegido en un núcleo celular, sino suelto en el citoplasma. De ello se deriva la necesidad de un sistema defensivo, el sistema CRISPR/Cas, que ha demostrado ser de gran importancia para la supervivencia bacteriana, pues si se eliminan las secuencias CRISPR las bacterias mueren. En el medio natural, cuando una bacteria detecta la entrada de un ADN viral, envía una secuencia de ARN capaz de “copiar” hasta 20 nucleótidos del ADN del virus.
Entonces la secuencia copia se une a la proteína de corte Cas. Una vez unido en un único complejo, el ARN con los 20 nucleótidos copiados localizan el lugar de encaje en el ADN viral, se une, y la proteína Cas9 realiza un corte en el ADN invasor.
Usos de las técnicas de edición genética
Solo se está empezando a vislumbrar la enorme cantidad de posibilidades que ofrece esta nueva herramienta biotecnológica, que además de multitud de aplicaciones en el campo de la medicina, tiene aplicaciones ambientales, agrícolas y ganaderas , cuyos aspectos éticos son tratados en nuestro Observatorio. Las aplicaciones sanitarias son las que más interés despiertan, por su impacto directo sobre la vida de las personas, y a la vez las más controvertidas, principalmente en lo que se refiere a la modificación genética de la línea germinal (gametos y embriones). Se están realizando cientos de estudios en este aspecto , con múltiples y diversos objetivos, que van desde el diseño de nuevos métodos para combatir enfermedades de difícil tratamiento, como el VIH o diversos tipos de cáncer, hasta la posibilidad de tratar patologías genéticas. En este sentido, recientemente se aprobó el primer ensayo sobre seres humanos en los Estados Unidos . En dicho ensayo, se seleccionarán 18 sujetos con diferentes tipos de melanoma, mieloma y carcinoma que no respondan a los tratamientos habituales. Las expectativas depositadas en este ensayo son enormes, ya que plantea la posibilidad de combatir el cáncer de una forma eficiente y muy poco invasiva, prescindiendo de los tratamientos actuales basados en cirugía, quimioterapia y radioterapia . A pesar de las importantes reticencias existentes entre la comunidad científica , ya se han realizado dos estudios sobre embriones , ambos en China. En los dos se utilizaron embriones no viables. Si bien es verdad que la comunidad científica está de acuerdo de forma prácticamente unánime en la negativa del uso de la edición genética para usos no terapéuticos (por ejemplo la selección del color de los ojos), o dicho de otra forma, para el “mejoramiento” genético, por no ser éticamente aceptable, también es verdad que actualmente se encuentra dividida en dos grandes grupos, los que rechazan esta tecnología por los problemas éticos que implica la terapia germinal, y los que opinan que puede tener un uso legítimo para evitar enfermedades genéticas. Dicha división solo se referiría al uso de la edición genética sobre la línea germinal, ya que existe un amplio consenso a favor sobre su uso en células somáticas. No obstante, parece que la tendencia es aceptar la investigación sobre embriones pero impedir su implantación en el útero de una mujer . De hecho, en Inglaterra ya se han autorizado estudios de este tipo . Desde nuestro punto de vista, esto es moralmente inaceptable, ya que el embrión humano tiene una dignidad igual a la de la persona ya nacida. Puede consultar una reflexión sobre la modificación genética de embriones humanos para tratar enfermedades.
