PALINDROMOS II CRISPR ¨EL GRAN EDITOR

 

 

PALINDROMOS II

CRISPR  ¨EL GRAN EDITOR

Con los sistemas  CRISPR-Cas estamos inmersos en una revolución que amenaza con cambiarnos la vida, incluso más que internet o el teléfono móvil, pero desde un punto de vista más saludable. Se prevé que estos sistemas puedan curar enfermedades hasta ahora intratables.

F.Mojica

De chicos, buscábamos capicúas en los boletos de colectivo. Si el número era simétrico, creíamos que tendríamos  suerte. Aquella esperanza infantil era para nosotros un buen augurio. Sin saberlo, estábamos rozando un principio fundamental que la naturaleza venía practicando desde hace millones de años: la simetría palindrómica como mecanismo de supervivencia. Al parecer era la presencia ancestral y vital de la buena suerte.

En el mundo microscópico, bacterias y arqueas también juegan su suerte ante el ataque de virus. Y lo hacen con palíndromos. En 1987, Yoshizumi Ishino, mientras secuenciaba el genoma de Escherichia coli, encontró una estructura inusual: segmentos de ADN idénticos entre sí, separados por fragmentos únicos a los que llamó “espaciadores”. Años después, en 1993, Francisco Mojica, trabajando con arqueas en las salinas de Santa Pola (España), descubrió que esos espaciadores cumplían una función clave: coincidían con fragmentos de ADN viral. Era como si las bacterias conservaran un archivo con los retratos de sus enemigos.

El 21 de diciembre de 2001, Mojica registró el nombre del sistema: CRISPR, sigla en inglés de clustered regularly interspaced short palindromic repeats (repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas). Cuando le comentó a su esposa, ella bromeó: “Lindo nombre para un perro”. Pero el nombre quedó. Y con él, una de las mayores revoluciones biotecnológicas de la historia reciente.

El biólogo ruso Eugene Koonin demostraría más tarde que ciertas enzimas —asociadas al sistema CRISPR— cumplían la función de cortar y pegar información genética: extraían el ADN del virus atacante e insertaban esa “foto” criminal en el genoma de la bacteria, como una memoria inmunitaria. Así, los espaciadores virales se convertían en agentes de vigilancia: reconocían al invasor si volvía a atacar. Es un sistema inmune adaptativo que las bacterias desarrollaron mucho antes de que el ser humano imaginara siquiera lo que era un gen.

El componente clave del sistema es la enzima Cas9 (CRISPR-associated protein 9), que, junto con una guía de ARN, permite localizar y cortar con precisión el segmento deseado del ADN. Este corte activa un proceso de reparación, en el cual puede insertarse un gen previamente diseñado por los científicos. Así nació la idea de una edición genética programable, que hoy se aplica en investigaciones sobre enfermedades hereditarias, terapias celulares, cultivos resistentes y vacunas.

En 2012, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier lograron reconstruir y adaptar el sistema CRISPR-Cas9 en laboratorio, creando lo que hoy se conoce como “las tijeras moleculares”. Un año después, en 2013, Feng Zhang lo adaptó para células eucariotas (las nuestras), lo que desató una disputa por la patente. En el camino, el investigador argentino Luciano Marraffini, parte clave del equipo, fue desplazado, recordándonos que, a los científicos, como a todos los humanos, nada de lo humano les es ajeno.

En 2020, Doudna y Charpentier recibieron el Premio Nobel de Química por este descubrimiento. Mojica, pionero indiscutido, no fue incluido, aunque sigue siendo optimista. Otros, como el genetista español Lluís Montoliu, son más cautos: CRISPR es una técnica poderosa, sencilla y barata... quizás demasiado.

Cómo funciona CRISPR-Cas9 (versión simplificada)

1.      La enzima Cas9 utiliza un fragmento de ARN como guía para localizar la secuencia específica del ADN a editar.

2.      Una vez allí, Cas9 “abre la cremallera” del ADN y corta exactamente en el lugar deseado.

3.      La célula, al detectar la rotura, intenta repararla.

4.      En ese momento, los científicos pueden insertar un gen nuevo, programado previamente, que será incorporado en el sitio del corte.

Es un procedimiento que permite no solo silenciar genes, sino también corregir mutaciones o insertar funciones completamente nuevas. La ciencia, una vez más, aprendió de las bacterias.

De aquellos capicúas de la infancia a los palíndromos genéticos de las bacterias y  arqueas, algo nos une: la intuición de que lo simétrico, lo que se repite, guarda un poder especial. Ahora que el ser humano ha aprendido a editar su propio manual de instrucciones, la pregunta ya no es solo técnica: ¿hasta dónde debemos intervenir?

Adenda;

El descubrir el proceso de corte y pega preciso, en realidad de descubrir porque lo venían  haciendo bacterias y arqueas silenciosamente para sobrevivir, sin esper de otro premio,  fue una tarea de investigadores, no siempre trabajando juntos pero que sumaron positivamente. Un juego de suma no nula aditivo, una cooperación que no necesariamente indica consentimiento explícito según la visión de  R. Wright.