Palabras clave: CRISPR/Cas9

¿CRISPR-Cas9 si o no? Implicaciones éticas de la edición genética

Dr. Carlos Sierra Sánchez

@CarlosSierr2912

19/12/2017

201412_CRISPRCAS9blueSe ha hablado mucho sobre CRISPR en los dos últimos años. Pero aparte de saber que su descubridor fue un español, el Dr. Enrique Mojica de la Universidad de Alicante, y que sus posibles aplicaciones nos dibujan un mundo hasta ahora de ciencia ficción, ¿qué más conocemos? ¿entendemos lo que realmente es CRISPR? y lo más importante, ¿somos conscientes de los grandes dilemas éticos que su más que probable introducción en la práctica médica habitual plantearía?

Muy brevemente, CRISPR son unas secuencias repetitivas presentes en el ADN de las bacterias, que funcionan como autovacunas. Estas secuencias contienen el material genético de los virus que han atacado a las bacterias en el pasado, por eso pueden reconocerlos si se repite la infección y defenderse ante ella cortando el ADN de los invasores.

Pero CRISPR no es la tijera que corta el ADN, es simplemente el lazarillo que indica donde hay que cortar. Esta función de corte la realiza una enzima llamada Cas9, es decir, CRISPR guía a Cas9 a la región de interés y, una vez allí, Cas9 corta. A partir de ahí, se pueden empalmar los extremos cortados e inactivar el gen o bien introducir secuencias de ADN que permiten editar los genes a voluntad. Es por ello que este “copia-pega” genético se conoce como CRISPR-Cas9. En esta infografia se explica con más detalle.

Lo impactante de esta técnica es que permite, de una manera sencilla y barata, editar el ADN de cualquier organismo. Esto también se aplica para el ADN de los humanos, por lo que sus potenciales aplicaciones son prácticamente infinitas y de enormes implicaciones. Por ejemplo, podríamos pensar en eliminar mutaciones humanas que causan enfermedades muy severas, en curar el SIDA, diseñar células que destruyan a las células cancerígenas, etc.

Pero también podríamos pensar en generar humanos a la carta, según demanda, modificando embriones humanos para incrementar sus capacidades cognitivas -capacidad de aprendizaje, aumento de la memoria-, y aquí es donde nos empezamos a  encontrar con la gran problemática ética de esta técnica. Además estás modificaciones podrían ser permanentes, transmitirse de generación en generación, o dicho en otras palabras, controlar y modificar la evolución humana.

Con CRISPR-Cas9 podríamos generar humanos a la carta. Esto supone un gran dilema ético.

Es por ello que estamos claramente ante un campo de la ciencia donde es necesario empezar a legislar, de decidir entre todos, científicos, políticos y sociedad civil hasta donde queremos llegar. Para ello hay que preguntar a la sociedad, como recientemente se hizo en un estudio publicado por la revista Nature Biotechnology, en el que participó Gema Revuelta, directora del centro de estudios de Ciencia, Comunicación y Sociedad de la Universitat Pompeu Fabra (CCS-UPF).

Sobre los resultados de este estudio se habló ampliamente en La mecánica del caracol, programa de divulgación científica de Radio Euskadi, y en el blog Observatori 2.0. En él, resumiendo, se mostró que los ciudadanos de los 11 países donde se realizo el estudio, 10 europeos –entre los que se encuentra España- y EE.UU, aprueban claramente la aplicación de la edición genética para curar enfermedades, pero muestran una reticencia mucho mayor a la aplicación para mejorar capacidades cognitivas.

Escucha a Gema Revuelta en “La mécanica del caracol”

La sociedad acepta el uso de CRISPR-Cas9 para curar enfermedades, pero no para mejorar capacidades cognitivas

La siguiente pregunta que surge es ¿tienen estos resultados validez?, es decir, ¿tiene la sociedad la cultura científica necesaria para que su voz sea escuchada por los científicos y políticos para decidir qué y hasta donde se investiga? Gema Revuelta lo tiene claro, sin duda alguna hay que escucharla aunque lógicamente hay que buscar la manera de que la sociedad tenga acceso a la mayor cantidad de información posible y poder así opinar con más criterio. Y es aquí donde los comunicadores científicos jugamos un papel fundamental. ¿Cómo conseguirlo? La respuesta la dejamos para posteriores entradas a este blog.

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Desde sonetos de Shakespeare hasta GIFs animados : la revolución de almacenar información en el ADN.

 ¿Alguna vez te has quedado sin espacio de almacenamiento en tu computador o Smartphone?. Lo más seguro es que la respuesta a la anterior pregunta sea sí,  lo cual no es sorprendente. Cada día miles de datos son generados a una velocidad tan alta que su almacenamiento se ha convertido en un nuevo reto.  Si bien es cierto que los sistemas de almacenamiento de información han ido evolucionando poco a poco (no se necesita ser muy viejo para recordar el cambio de disquetes a CD-ROMs y de estos últimos a USB flash drives), también es evidente que la demanda por espacio de almacenamiento de datos avanza a un paso acelerado.

Aglomerado

Viejas y nuevas formas de almacenar información (Fuente: FreeImages)

Motivados por esta demanda de almacenamiento, un grupo de investigadores han propuesto que el ADN podría ser utilizado para el almacenamiento de todo tipo de datos. Si bien descabellada al principio, esta idea ha ido tomando fuerza.  El avance en las técnicas de síntesis, secuenciación y manipulación del ADN, están haciendo que hoy sea una realidad utilizar esta pequeña molécula química para almacenar información; y por qué no, si a pesar de su reducido tamaño, esta molécula ha albergado por millones de años toda la información genética necesaria para que organismos complejos sobrevivan.

La idea de utilizar el ADN para almacenar información comenzó a materializarse con el trabajo de Leonard Adleman, matemático de la Universidad del Sur de California quien en 1994 publicó un trabajo en el cual el ADN era utilizado para almacenar datos y resolver un problema matemático, dando origen a lo que ha sido denominado como DNA computing.

A principios del año 2013 la utilización del ADN para almacenar información fue comprobada por Nick Goldman y colaboradores, quienes fueron capaces de almacenar y recuperar información almacenada en el ADN, dentro de la cual se encontraba 154 sonetos de Shakespeare, el discurso completo de Martin Luther King “I have a dream” y el histórico paper de Watson & Crick en el que describen la estructura del ADN. Según declaraciones de los investigadores al periódico ingles The Guardian:

 Un gramo de ADN puede albergar mucha más información que un millón de CDs.

Como era de esperar diferentes compañías no tardaron en mostrar su interés por este revolucionario descubrimiento. Microsoft en asocio con investigadores de la Universidad de Washington, iniciaron un ambiciosos proyecto para almacenar información en el ADN, el cual es resumido en el video que aparece a continuación:

Como resultado de esta alianza entre Microsoft e investigadores, en enero de 2016 se anunció que fue  posible almacenar imágenes en el ADN y recuperarlas. Sin embargo, su logro fue opacado este año por Seth L. Shipman y colaboradores quienes dieron un paso más allá, logrando almacenar un GIF animado (película) en el ADN de bacterias E.coli y recuperarlo.

Gracias a la revolucionaria tecnología de CRISPR/Cas9, estos investigadores fueron capaces de codificar en el ADN, pixeles de imágenes en blanco y negro y una película corta (adaptación de la película Human and Animal Locomotion de Eadweard Muybridge), en los genomas de una población de bacterias vivas. Con esto, los investigadores lograron optimizar este sistema de almacenamiento de información en el ADN, minimizando las limitaciones técnicas que presentaba. Quizás la mejor forma para poder entenderlo es viendo el siguiente video:

 

La ambición de este equipo de trabajo no acaba aquí, según declaraciones a diferentes medios este trabajo abre la puerta para hacer de las bacterias “grabadoras” capaces de almacenar información en su ADN de todo su entorno.  Por tanto, no podemos dejar de seguirle la pista a este grupo de investigadores quienes han sido capaces de lograr avances que parecen salidos de una película de ciencia ficción.

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CRISPR/Cas9, la herramienta más fácil para editar el genoma

BBC.DNA editable

La revista PNAS publicaba el 23 de noviembre los resultados de una prometedora investigación sobre la creación de un mosquito transgénico resistente a la malaria. Los mosquitos inmunes a esta enfermedad, transmitirían el gen de resistencia a las generaciones siguientes, y evitarían su contagio.

Aunque el hallazgo supone un avance en el control de la malaria, lo innovador de la investigación no es el mosquito en sí, sino la técnica utilizada para transferir material genético. La inserción del gen de resistencia se realizó por CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated system 9), un método de edición de DNA, fácil, rápido y barato, desarrollado por las doctoras Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier en el 2012.

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