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La edición del ADN y CRISPR

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CRISPR

CRISPR son las siglas de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Espaciadas).

La tecnología CRISPR permite encontrar secuencias concretas en nuestro ADN, reconocerlas y cortarlas por estos puntos. Este sistema, permite, por ejemplo, retirar un gen defectuoso que nos genere una enfermedad para poder posteriormente insertar un gen sano en su lugar.

Existen multitud de debates éticos al respecto. En especial, aquellos que tienen que ver con dónde ponemos el límite del uso de CRISPR. ¿Solo para curar enfermedades? ¿Podríamos apostar por la mejora genética? ¿En qué dirección deberíamos dirigir esta mejora? ¿Todas las personas con una enfermedad o discapacidad deberían ser mejoradas?

En esta entrada vamos a recorrer la historia del descubrimiento de CRISPR, su significado biológico en la naturaleza, aplicaciones y estos aspectos bioéticos. Me encantaría leer tu comentario con tu opinión. ¡Gracias!

Significado biológico de CRISPR

La tecnología CRISPR, en realidad es un proceso biológico que surgió en la naturaleza y que el ser humano ha adaptado, como en tantas otras ocasiones a sus necesidades.

En realidad, podríamos definir a CRISPR como el sistema inmune de algunas bacterias. Las bacterias son seres vivos microscópicos y sencillos, que constan de una sola célula. Sin embargo, estos pequeños seres, al igual que todos los seres vivos son susceptibles de ser atacados por patógenos. Las bacterias, son atacadas por algunos virus, muy particulares, denominados bacteriófagos, o como los biólogos coloquialmente llamamos «fagos».

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Recreación digital de un bacteriófago (Fuente: FIAB)

Los virus bacteriófagos son virus altamente especializados, que presentan una cápside proteica que incluye el material genético en su interior (como la mayoría de los virus) y una cola con espículas con las que se enganchan a la superficie bacteriana. Una vez enganchados inyectan su ADN, que recorre la cola y penetra en el interior de la bacteria para infectarla. El virus consigue, gracias a la maquinaria celular de la bacteria replicarse y hacer miles de copias en el interior de la bacteria.

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imagen de microscopio electrónico de fagos

Las bacterias no poseen células especializadas para reconocer los virus como nuestro sistema inmune (recuerda que una bacteria es una sola célula), pero dispone de un mecanismo para reconocer el ADN viral y cortarlo en trozos para degradarlo y evitar ser infectadas.

Historia del descubrimiento de CRISPR

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Francis Mojica, descubridor de CRISPR

El Dr Francis Mojica, un microbiólogo, investigador y profesor de la universidad de Alicante fue el primero en detectar el funcionamiento del sistema CRISPR-Cas en las bacterias. Observó que este sistema, basado en unas enzimas de restricción del grupo Cas, que detectaban el ADN y cortaban por puntos específicos, las bacterias lo empleaban en su propia protección.

Este hallazgo, abrió las puertas a que otros investigadores aislaran este mecanismo CRISPR-Cas9 y lo emplearan para más aplicaciones de edición de ADN, incluido en el genoma humano. Dos de estas investigadoras son Jennifer Doudna y  Emmanuelle Charpentier y recibieron el premio Nobel de Química en 2020 por desarrollar el método para la edición genética.

Ellas siguieron la investigación de Francis Mojica y le dieron a CRISPR-Cas9 un enfoque aplicado para la modificación del ADN. Esta tecnología aceleró las investigaciones que ya existían sobre edición genética y además, abarató el procedimiento para hacerlo más asequible a la población.

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Aplicaciones de CRISPR

Las aplicaciones de CRISPR son numerosas y variadas, pero su principal potencial reside en el conocimiento y tratamiento de enfermedades en el campo biosanitario.

  • Investigación de enfermedades: CRISPR se puede emplear para crear modelos animales que nos permitan estudiar en mayor profundidad diferentes patologías. También, nos ayuda a identificar mutaciones en el genoma que estén relacionadas con enfermedades.
  • Terapia génica: mediante CRISPR podemos sustituir genes de enfermedades que tenemos muy localizadas en nuestro genoma. Desgraciadamente, muchas enfermedades son de carácter multifactorial, es decir, influye la genética, la epigenética y el ambiente en el que nos desarrollamos. Sin embargo, algunas sí sabemos que presentan un alto componente genético y tenemos identificado el gen alterado que las causa. Con CRISPR podemos cortar ese gen y sustituir la copia defectuosa por una copia sana. Algunas de estas enfermedades son: fibrosis quística, β-talasemia, deficiencia de alfa-1 antitripsina, inmunodeficiencia combinada grave, diabetes no autoinmune y enfermedades neurológicas. También, se han conseguido tratar algunas enfermedades ya en ratones, aunque aún no en humanos, como la tirosinemia de tipo I.
  • Estrategia antiviral: se está estudiando la posibilidad de emplear CRISPR en el tratamiento de enfermedades virales como el VIH, hepatitis B, virus del papiloma humano y herpes virus. Quizás, podamos aplicarlo como su función original en la naturaleza, defensa inmunitaria de nuestras células.
  • Usos diagnósticos: CRISPR podría mejorar la eficiencia clínica y el diagnóstico de enfermedades. Se está estudiando en la detección temprana del cáncer y enfermedades infecciosas. Durante la pandemia de COVID-19, Jennifer Doudna propuso emplearlo para acelerar el diagnóstico, realizando pruebas alternativas y más económicas a la PCR.
  • Investigación en agricultura: también se está empleando CRISPR en la modificación genética en plantas con distintas finalidades.

Barreras éticas del uso de CRISPR

Amplio y tendido es el debate de dónde está el límite de uso de CRISPR. Sin duda, es una potente tecnología que permite abordar grandes desafíos, pero que también puede cuestionar la existencia de ciertos colectivos, que aún presentando una discapacidad, viven dignamente su vida y presentan más problema de la injusticia social que su dolencia.

Te recomiendo ver un documental en Netflix, llamado en pocas palabras. En la temporada 1 hay un capítulo titulado «ADN de diseño» que trata CRISPR y todas sus limitaciones bioéticas, incluyendo testimonio de diferentes personas sobre la edición génica.

El principal dilema se halla en discernir si es ético emplear CRISPR-Cas para la mejora genética. Casi todo el mundo, parece coincidir que es perfectamente ético emplearlo en el tratamiento de enfermedades, pero las opiniones son muy diversas respecto a la mejora. Si tuvieras posibilidad ¿emplearías CRISPR para mejorar las cualidades de tus hijos antes de que nazcan? Por ejemplo, imagina poder elegir una mayor inteligencia, altura, complexión física, habilidades para la música, el arte… la lista puede ser interminable.

Esta mejora genética nos acercaría mucho a momentos muy críticos de nuestra historia, como el genocidio nazi, donde se segregaba la población en base a sus características. Optar por la eugenesia no es una buena vía. Optar por homogenizar la población, biológicamente tampoco. Cuando la población es más parecida, ante una crisis puede ser toda ella vulnerable. Imagina toda la población vulnerable frente a la próxima pandemia. Nos condenaría al fin de nuestra especie.

Por otro lado, también existe el sesgo económico. Esta tecnología podría no estar al alcance de todos. Ya las familias ricas poseen mejor salud debido a su mejor alimentación, cuidados y atención sanitaria. Si a esto le unimos la mejora genética, habrá una parte de la población con un mayor riesgo de exclusión y pobreza en el mundo.

Personalmente, considero que hay características que deben dejarse a la magia del azar y que CRISPR es una tecnología fascinante y sorprendente que mejorará la calidad de vida de las personas. Pero no debemos volvernos locos con esto, o acabaremos viviendo historias como las ilustradas en el libro «Un Mundo Feliz» o la película «Gattaca«, disponible en Amazon Prime Video.

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