El 'cortapega' de ADN, descubrimiento del año

El método CRISPR, que permite borrar, introducir o reparar trozos de genes asociados a enfermedades, es el avance más importante de 2015 para la revista 'Science'
Daniel Mediavilla / El País 17 dic 2015

Emmanuelle Charpentier, izquierda, y Jennifer Doudna, derecha, 

creadoras del sistema de edición genética CRISPR. / ELOY ALONSO (REUTERS)

“CRISPR es el modelo T de la genética”, decía Hank Greely en referencia al coche de Ford que introdujo la producción en cadena. En un artículo publicado en The New Yorker, el director del Centro para la Ley y las Biociencias de la Escuela de Derecho de Stanford (EE UU) consideraba que igual que “el modelo T no fue el primer coche, pero cambió la manera en que nos movemos, trabajamos y vivimos”, el CRISPR "ha convertido en barato y fiable un proceso difícil”. Después de dos años entre los finalistas, este año, la revistaScience ha colocado la revolucionaria técnica de edición genética como el descubrimiento del año.

Los seres humanos llevan milenios manipulando genéticamente a otros seres vivos, a través de los cruces entre animales o plantas o incluso bombardeándolos con rayos X. Pero, hasta hace poco, intervenir con precisión en el ADN cambiando un simple gen requería mucho tiempo y trabajo. Tecnologías como los dedos de zinc, una especie de tijeras que permiten seleccionar con precisión la parte de ADN que se pretende manipular, comenzaron a cambiar la situación y ya han mostrado su potencial para combatir infecciones como el VIH. Sin embargo, estas técnicas siguen siendo caras y difíciles de utilizar en comparación con el CRISPR.

El trabajo con este sistema es, según explicaba en EL PAÍS el investigador del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC Lluis Montoliu, similar a la labor de edición de un procesador de textos: “Puedes cambiar desde una letra [una base] hasta un párrafo [un gen]”. Los científicos ya han utilizado esta tecnología para corregir las erratas genéticas que producen enfermedades como la distrofia muscular, en la que un solo gen fallido desencadena la dolencia. Para las enfermedades que dependen de la actividad de muchos genes, la mayoría, la capacidad para borrar o reemplazar trozos de ADN servirá para acelerar la comprensión de las interacciones entre esos genes y su relación con la enfermedad.

El sistema tiene dos componentes básicos: un trozo de ARN, el mensajero de la información genética, que sirve de guía para identificar el fragmento de ADN que se quiere editar, y una enzima que lo corta. Esta herramienta tiene su origen en un sistema de defensa de las bacterias, que utilizan el CRISPR para integrar el material genético de los virus que les atacan y guardarlo en su propio ADN para reconocerlo y utilizarlo en una próxima infección. Cuando llega, con la muestra almacenada en su base de datos de virus peligrosos, la bacteria envía el ARN guía hasta el virus que es extirpado con la enzima a modo de bisturí.

La técnica ya se ha probado con éxito en ratones, monos y perros. Los científicos sueñan ya con las aplicaciones médicas del CRISPR , que permitiría curar enfermedades genéticas en la línea germinal de los pacientes. Esto significaría que no solo se repararía su problema, sino que se acabaría con la dolencia en su descendencia. Aunque hacer esto es ilegal en muchos países, un grupo de científicos chinos ya ha modificado embriones humanos con este sistema y en Reino Unido ya han pedido permiso para seguir ese camino. En ambos casos, se trata de embriones inviables, que no pueden acabar en un nacimiento.

Además de los retos científicos o técnicos, el CRISPR también requiere un análisis sobre las implicaciones éticas y legales que deberá tener en cuenta sus riesgos y sus beneficios. El poder de esta técnica de edición genómica es inmenso, como han demostrado ya algunos investigadores. Un grupo de la Universidad de California en San Diego mostró en moscas que es posible producir una reacción en cadena genética, provocando la propagación de modificaciones genéticas más allá de las células de un individuo hasta alcanzar a toda una población. Este verano, algunos de los principales expertos en CRISPR recomendaban la aplicación de técnicas de confinamiento para evitar que los organismos modificados se escapen de forma fortuita a la naturaleza.

Montoliu comenta que, aunque el riesgo nunca es cero, las posibilidades que ofrece esta técnica "deberían empujarnos a revisar una serie de normas, como el Convenio sobre Derechos Humanos y Biomedicina, que se firmó en Oviedo en 1997, que nos lastran". En su opinión, aquel acuerdo, que no han firmado otros países, como Reino Unido, EE UU o China, se realizó en un marco en el que la clonación de la oveja Dolly y sus posibles aplicaciones a la creación de clones humanos generó un ambiente de aprensión que limita el avance científico de manera innecesaria 18 años después.

Además de convertirse en una herramienta que ya es habitual en laboratorios de todo el mundo, el CRISPR ya ha dado recompensas a sus descubridores. Este año, Emmanuelle Charpentier, francesa, y Jennifer Doudna, estadounidense, las dos principales responsables de esta revolución, recibieron el premio Princesa de Asturias de Investigación, y se considera casi seguro que pronto recogerán el Nobel. Además, ambas trabajan ya con el apoyo de importantes inversores para desarrollar aplicaciones médicas a partir de su método. Doudna, en EE UU, con la compañía Editas Medicine, y Charpentier, en Suiza, con CRISPR Therapeutics. Como concluyeScience en la presentación de su hallazgo del año, "para bien o para mal, todos vivimos ya en el mundo CRISPR".