artículo no publicado

Cortar y pegar genes

Ya hay quien lo postula como el próximo premio nobel español en alguna disciplina científica, tras los dos únicos que ha habido hasta ahora: Ramón y Cajal en 1906 y Severo Ochoa en 1959. Francisco Juan Martínez Mojica (Elche, 1963) ha descubierto la base de lo que hoy es un nuevo y revolucionario método de edición de ADN. Lo hizo hace quince años estudiando unos microorganismos que viven en las salinas de Santa Pola, en Alicante. Aquello sentó las bases para el desarrollo del sistema CRISPR/Cas9, que tras años en pruebas vio la luz oficialmente en 2012 y fue elegido método del año en 2015 por la prestigiosa revista Science. La Fundación BBVA acaba de conceder a Mojica y a otras dos investigadoras el premio Fronteras del Conocimiento en biomedicina. ¿Por qué es importante el sistema CRISPR/Cas9? ¿Algo que tenga que ver con los genes es noticia todavía?

Sí, porque el Proyecto Genoma Humano, que pretendió proporcionar el significado exacto de los 3.200 millones de letras que contiene nuestro genoma (recuerde: el ADN es una cadena lineal con solo cuatro componentes: A, C, G o T), fue un fiasco. Nadie sospechaba antes del año 2000 que los genes tuvieran una función tan escurridiza, y apenas hoy sabemos que o bien el efecto de los genes es muy pequeñito o bien es grande pero muy variable entre personas distintas. Y aun así hay excepciones. Es decir, no tenemos ni idea.

Aunque la buena noticia es que el ambiente conserva una cuota importante de influencia, también sabemos que a veces los genes marcan la diferencia. CRISPR/Cas9 hará más fácil entender qué hacen los genes, o cualquier fragmento de ADN, porque facilita la estrategia básica para estudiarlos: quitar y ponerlos (y observar las consecuencias para averiguar qué hacen, qué son capaces de hacer y para qué son necesarios).

El acrónimo significa literalmente “repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas” (del inglés: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats: CRISPR) /“asociado a CRISPR (Crispr Associated: Cas) número 9”. Se entiende mejor empezando por el final: Cas9 (una de las varias proteínas Cas que existen) es un editor meticuloso. Molecularmente es una especie de tijera capaz de cortar el ADN, pero no corta al azar sino allá donde hay una secuencia determinada marcada por una guía. Esa guía se fabrica según las directrices de CRISPR (otra secuencia de ADN diferente), que indica así en qué región del ADN la tijera Cas9 debe cortar. Cortando en dos sitios se puede eliminar un fragmento de ADN (por ejemplo, una variante de un gen que causa una enfermedad). Y, con un poco de suerte –dejando que, dado un molde adecuado, la maquinaria celular que fabrica ADN rellene el hueco, como una máquina de coser–, reemplazar el fragmento inicial por una variante funcional y curar la enfermedad. Esa sería la terapia génica, una especie de cirugía molecular, y una de las aplicaciones últimas que podría tener el nuevo método. Pero la ciencia todavía no ha llegado tan lejos. Por ahora solo tenemos la herramienta.

En la práctica, CRISPR/Cas9 es un sistema de edición de ADN rápido y versátil. No es que la edición de ADN no fuera posible anteriormente, solo que antes hacerlo requería meses o años. Con CRISPR/Cas9, se tarda pocas semanas. Además antes no era posible hacerlo en múltiples genes a la vez y ahora sí. De momento el sistema CRISPR/Cas9 no ha salido del laboratorio, con una excepción: en China acaban de empezar un ensayo clínico para curar a un ser humano que padece un cáncer muy agresivo en fase terminal. En todos los demás casos, se ha utilizado exclusivamente para modificar genes en organismos de laboratorio (en su mayoría, levaduras, plantas, moscas y ratones), principalmente con el objetivo de entender qué hacen los genes y cómo funciona el genoma. Eso es precisamente lo que el nuevo método facilitará de forma extraordinaria: ahí reside su importancia.

Uno de los casos en que los genes tienen efectos muy marcados son los interruptores moleculares que disparan la respuesta inmunitaria. Encender ese interruptor podría ser una forma de combatir el cáncer, estimulando que el propio sistema inmune se encargue de eliminar el tumor. Eso es lo que intenta el primer ensayo con CRISPR/Cas9 en humanos, que comenzó en China el año pasado para tratar un cáncer de pulmón muy agresivo. Los científicos modificaron únicamente células del sistema inmune dejando intactas todas las demás. Es decir, nada de alterar la línea germinal, lo cual produciría cambios genéticos heredables: algunos miembros importantes de la comunidad científica, empezando por el propio Mojica, ya han manifestado su preocupación y oposición a que se utilice el nuevo sistema con ese fin.

El ensayo en China es un paso más hacia una cura todavía inexistente, pero el camino será largo y aún pueden surgir muchas dificultades. Hay que asegurar que la intervención no es tóxica, un problema que tuvieron otras terapias génicas en el pasado. Y también tendrá que resolverse la lucha judicial por conseguir la patente –algo que podría dificultar el acceso a la herramienta a otros científicos y frenar el avance de la investigación– en la que ya están inmersas tres instituciones de Estados Unidos. Es una lucha por la titularidad de algo que en realidad tiene muchos autores: la ciencia es un trabajo colectivo y en equipo. Muestra de ello es que el premio que Mojica acaba de recibir es compartido con dos investigadoras que también contribuyeron de forma decisiva al descubrimiento: la francesa Emmanuelle Charpentier y la estadounidense Jennifer Doudna. ~


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