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La revolución de la genética del CRISPR/Cas 9
La proteína puede ser programada para buscar y degradar el material genético de los virus de una manera altamente específica.
El 2012 marcó una nueva era para la técnica de edición genética. Martin Jinek, Ines Fonfara, ?Krzysztof Chylinski, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier describieron la posibilidad de aprovechar un sistema bacteriano para modificar genes dentro de los organismos en una forma sencilla y precisa.
A través de la revista Science, daban a conocer la nueva herramienta que contiene una proteína llamada Cas 9; ésta puede ser programada para buscar, cortar y eventualmente degradar el material genético de los virus de una manera altamente específica; es decir, permite hacer un corte y edición de genes con alta precisión, además de evitar mutaciones no deseadas en los organismos.
Este nuevo método denominado CRISPR/Cas 9 ha irrumpido con fuerza en los laboratorios de biotecnología y el crecimiento de sus aplicaciones hace suponer que pronto tendrá grandes impactos en la industria y la sociedad.
Stefan de Folter, investigador de la Unidad de Genómica Avanzada del Cinvestav, galardonado con el Premio de Investigación de la Academia Mexicana de Ciencias 2015 por sus trabajos para descifrar circuitos genéticos en plantas, explica los retos y alcances de esta novedosa tecnología.
La tecnología permite hacer ediciones, ya sean mutaciones, inserciones, deleciones o adiciones al ADN. En principio puede hacerse en cualquier organismo y en cualquier región del genoma, pero también en sitios regulatorios, que no tienen promotores de genes. Para algunas plantas como la Arabidopsis thaliana, que usamos como modelo de investigación, hay muchos mutantes disponibles , dijo.
Nosotros apenas comenzaremos a aprovechar este sistema para probar que funciona. En la ?Arabidopsis thaliana ahora usamos mutaciones que son obtenidas de otra manera. Las principales ventajas de CRISPR/Cas9 es que antes las mutaciones se hacían al azar (...), ahora pueden dirigirse de manera precisa al nucleótido donde se requiere un cambio , agregó.
Innumerables aplicaciones
Si se toma en cuenta el número de estudios que se hacen en el mundo y la cantidad de aplicaciones posibles, el CRISPR/Cas9 es una técnica muy poderosa que cambió el panorama sobre la modificación del genoma de cualquier organismo vivo.
En marzo del 2014 se tuvo la primera evidencia de que CRISPR puede revertir síntomas de enfermedad en organismos vivos. Investigadores del MIT curaron a ratones de desórdenes genéticos del hígado. El investigador en el MIT Media Lab Kevin Esvelt utilizó la edición de genes CRISPR-Cas9 para crear una unidad genética que obliga a un gen a propagarse más rápidamente de lo normal en una población. Este método podría utilizarse para erradicar enfermedades transmitidas por mosquitos como la malaria o acabar con especies invasoras, pero podría ?desencadenar reacciones ecológicas en cadena no deseadas o utilizarse para crear un arma biológica.
A través de El Economista, también dimos a conocer que en febrero del año pasado la Autoridad en Fertilización Humana y Embriología del Reino Unido (HFEA, por su sigla en inglés) aprobó por primera vez una solicitud de la bióloga Kathy Niakan y su equipo del Instituto Francis Crick en Londres, para utilizar la técnica de edición de genes CRISPR-Cas9 en embriones humanos sanos.
Éste representó el primer consentimiento a nivel mundial de este tipo y los investigadores aseguraron que con este conocimiento se podría proveer de mejores tratamientos clínicos para la infertilidad.
También se informó cómo en octubre del año pasado un paciente con cáncer de pulmón en China se convirtió en la primera persona en ser tratada con células editadas usando la herramienta molecular CRISPR-Cas9.
La discusión
La técnica CRISPR/Cas9 posibilita hacer ediciones en los genomas casi sin límites. Aparte de estudiar mutaciones simples en los genes, permitirá hacer mutaciones en varios de ellos a la vez, con ventajas de tiempo. Además, hará factible investigar genes parálogos (con un alto grado de identidad) y genes enclusters en el genoma.
El experto del Cinvestav aseguró que en seres humanos el empleo de la tecnología (como el que pretenden realizar investigadores chinos), a diferencia de las plantas, es mucho más delicado. Uno de los problemas es la poca eficiencia de las mutaciones en embriones humanos, menor a 50 por ciento.
Por otra parte, está el riesgo de hacer mutaciones off the target, es decir, en otros lugares donde no se requiere. Aún se necesita de investigación para seleccionar el embrión con la mutación deseada.
Es atractiva la posibilidad de usar esta herramienta para terapias génicas en humanos, pero aún falta mucho. Además, hay una parte ética que se debe considerar: definir qué tipos de genes o características son susceptibles de manipular. Ahora hay muchas aplicaciones con mamíferos. Claramente hay un beneficio, pero falta afinar la precisión de la técnica , explicó.
Agregó que la eliminación del azar en la edición de genes mediante este nuevo método puede constituirse en un argumento ante los opositores a los organismos modificados genéticamente, porque como la herramienta es muy precisa, no se va a introducir ADN de otras especies.
Sin duda vamos a ver muchos trabajos de investigación aplicando esta técnica en líneas celulares de mamiformes, incluyendo humanos. Pero insisto en que será importante discutir toda la parte de ética relacionada con esta técnica, sobre en estudios clínicos .
