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¿Qué es CRISPR-Cas9 y por qué es tan importante?

El sistema CRISPR-Cas9 (pronunciado “crisper” o, como a mí también me gusta llamarlo: “sistema krispín klander”, lo siento, es que el nombrecito para un hispanohablante se las trae!) es un mecanismo descubierto en bacterias que permite protección frente a infecciones virales; es decir, un sistema inmune bacteriano.

Pero como dijo Jack, vayamos por partes, que seguro que lo entenderemos mejor.

El primer componente del sistema es “CRISPR” y responde a Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats (que en español quiere decir: Repeticiones Cortas Palindrómicas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas – ¡toma ya!) Seguramente el nombre no os ayude mucho, pero si os digo que son regiones del genoma que contienen repeticiones cortas, y que entre ellas encontramos ADN espaciador…

Imaginad un libro muy muy gordo, con muchas páginas y escrito con letra muy pequeña, ese sería el genoma completo. Pues bien, si de vez en cuando en el texto escribiese esto:

asdhpcr    con   cien   cia   con   cien   cia    con   cien   cia    hwgzajw

Seguro que con un simple vistazo a las páginas podríais encontrar todas y cada una de las veces que he escrito el mensaje “conciencia”, ¿verdad? Pues entonces os habríais convertido en el segundo componente del sistema: Cas9, una proteína nucleasa que es capaz de cortar el ADN donde las secuencias CRISPR digan.

Este sistema lo descubrió en 2005 el español Francisco Mojica, investigador de la Universidad de Alicante, estudiando las bacterias halófitas de las salinas de Elche. Además vió que este sistema inmune procariótico también era compartido por muchos microorganismos.

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Años más tarde, en junio de 2012 y enero de 2013, dos grupos de distintas universidades del mundo publicaron trabajos científicos en los que describían cómo este mecanismo bacteriano podía reinventarse como una nueva, tremendamente específica y prometedora técnica de edición genética.

Por un lado Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier de la Univesidad de California y del Helmholtz Centre for Infection Research (EEUU y Alemania, respectivamente); y por otro Feng Zhang y George Church, del Broad Institute del MIT (Cambridge, EEUU).

Desde entonces la rebautizada como “tijera molecular” o “bisturí molecular” se ha convertido en una técnica utilizada por muchos grupos de investigación en todo el mundo, ya que permite de una forma muy rápida, muy específica y con menos costes, editar el genoma en organismos de laboratorio. Ésto es de gran ayuda en el avance de las investigaciones en temas como el cáncer, el VIH, enfermedades genéticas como la fibrosis quística, la distrofia muscular de Duchenne…etc, también en investigaciones agrícolas que permitan mejor productividad y una mayor seguridad ambiental… las aplicaciones son casi infinitas.

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Obtenida del artículo: Lander E.S.”The heroes of CRISPR”  Cell 164, Jan 14, 2016

Cómo funciona CRISPR-Cas9 en 3 cómodos pasos:

  1. La célula a tratar recibe la secuencia CRISPR-Cas9, que puede diseñarse específicamente para el gen (defectuoso) al que nos queremos dirigir.
  2. La proteína Cas9 reconoce el gen que queremos modificar y corta las dos hebras del ADN en ese gen (defectuoso) de forma específica.
  3. Si lo deseamos, podemos además insertar un nuevo gen (corregido) en el hueco que queda tras el corte provocado por Cas9, consiguiendo ahora el cambio del antiguo gen (defectuoso) por el nuevo gen (corregido).

Si no, la célula intentará reparar el corte, uniendo los extremos que han quedado sueltos, por o que el gen (defectuoso) quedará silenciado.

¿Polémica?

Pues sí, por si a este descubrimiento le faltaban titulares, aparte de su importancia en el ámbito de la genética, la polémica que ha generado su consecuente guerra de patentes también ha llenado páginas de revistas.

Y es que como os he contado antes, el uso de CRISPR-Cas9 como “tijera molecular” fue publicado por dos grupos diferentes con una diferencia de tan solo 7 meses. Ambos trabajos describían usos un tanto distintos de tal forma que fue el segundo, el publicado en 2013 por Feng Zhang y George Church, el que por primera vez lo aplicaba en células eucariotas.

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Actualmente la patente está concedida a Zhang (MIT), pero ha sido recurrida por la Universidad de California. Veremos quién la consigue finalmente. Mientras tanto, debido a esta batalla legal, su uso biotecnológico por parte de la industria está frenado, aunque no su uso en investigación, ámbito en el que cada día se publican varios artículos utilizando la técnica CRISPR-Cas9.

Como suele pasar cada vez que un nuevo hito en la edición genética se describe, grandes miedos apocalípticos aparecen también. ¿Jugar con las bases de la vida? ¿Humanos a la carta? ¿Ejércitos de clones?… Si recordamos, estos mismos miedos surgieron con la generación de la oveja Dolly, o la fertilización in vitro, y con el paso del tiempo, hemos podido comprobar que ni elegimos embriones a la carta, ni se generan ejércitos clon (a menos que estemos viendo una de Star Wars). Pero dejando las bromas, es muy importante regular y prevenir el mal uso de cualquier tecnología, más importante aún, de tecnologías que modifican las bases genéticas, ya que un cambio genético es también HEREDABLE, por lo que no solo se modifica el individuo en cuestión (o la célula en cuestión) si no sus descendientes.

Debemos ser cautos a la hora de pensar en la utilización a corto plazo en humanos, pero igualmente debemos también ilusionarnos por las posibilidades que abre, y no olvidar que todas sus aplicaciones presentes y futuras han nacido a partir de una investigación básica de calidad.

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