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La tecnología basada en CRISPR es un nuevo sistema de corte preciso que permite excluir y pegar trozos de ADN en cualquier célula. En esa reparación se puede eliminar alguna mutación que sea origen de una enfermedad. Pero en el horizonte planea que la modificación genética se aplique no solo con fines curativos, sino eugenésicos o de diseño de seres humanos.

En los últimos meses, hemos oído hablar mucho de los CRISPR y sus posibles aplicaciones espectaculares en el mundo de la genética. Muchas de estas informaciones se han visto salpicadas de un debate ético, porque en algunos casos se ha anunciado el uso de embriones humanos para investigación. En este artículo intentaré resumir los aspectos científicos más relevantes de la tecnología basada en CRISPR para, próximamente, escribir sobre los desafíos éticos ante los que estamos.

Las posibilidades que se abren con los nuevos descubrimientos han incrementado cualitativamente la capacidad de manipulación genética, abriendo un camino de esperanza para la curación de muchas enfermedades, aunque también para aplicaciones menos deseables. ¿Qué hay de nuevo con la introducción de la tecnología basada en los CRISPR que alienta, por un lado, una ilusión apasionada y, por otro, cierta preocupación? Como tantos otros descubrimientos que son en sí mismos un gran avance y un progreso indudable, lo importante es el uso que se haga de ellos.

El lento camino de las terapias genéticas

Desde los años 70, se han venido haciendo modificaciones en los genes de los seres vivos, algunas con aplicaciones muy útiles. Se han modificado organismos para que realicen funciones nuevas, como producir fármacos. Sin embargo, el desarrollo de terapias génicas para el ser humano ha seguido un camino lento desde las primeras aplicaciones, aparecidas en los años 90. El motivo ha sido la falta de eficiencia y los numerosos errores que se cometían en el corte del ADN, que tenía mucho de aleatorio. Aunque esto último se corrigió con el diseño de proteínas que reconocían sitios de corte específicamente, seguía siendo ineficiente, al tener que diseñar una proteína para cada modificación. Ahora, con la nueva tecnología, se puede utilizar una sola proteína unida a una corta cadena de ARN. Es esta última la que reconoce el sitio y puede, así, “editar” el ADN, haciendo cortes con gran precisión y eficacia.

El nuevo método es resultado de la aplicación de descubrimientos procedentes de la investigación básica y podría ser el avance más importante en biología de las últimas décadas. Como es sabido, además, tenemos a un español en el origen de este descubrimiento: el profesor Francisco Mojica, de la Universidad de Alicante, un microbiólogo especialista en el trabajo con bacterias y arqueas. Los microbiólogos saben que las bacterias tienen un sistema de captación de genes y destrucción de otros enormemente rápido. Por eso, son capaces de mutar tan rápidamente y adaptarse a situaciones nuevas como, por ejemplo, la resistencia ante un fármaco antibacteriano. Intentando desentrañar este mecanismo, el profesor Mojica observó la aparición de unas secuencias genéticas en el ADN de las bacterias que se repetían espaciadas regularmente. Esta repetición espacial regular de secuencias cortas de ADN es, más o menos, lo que ha dado lugar al acrónimo por el que es conocido este descubrimiento, el famoso CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats, en español, repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas; casi mejor, seguimos con las iniciales), acrónimo también acuñado por el investigador alicantino. Avanzando hasta 2003, el mismo grupo del profesor Mojica asoció las secuencias CRISPR con la inmunidad. Esta idea genial fue posible, tal y como él ha contado en alguna entrevista, por sus dispares intereses investigadores, ya que este profesor no solo es especialista en microbiología, sino que tiene amplia formación en inmunología.

Una vez postulada la posibilidad de que los CRISPR tuvieran que ver con la inmunidad adaptativa de las bacterias, la siguiente propuesta fue que sirvieran de plantilla para que otras moléculas, concretamente de ARN, los reconocieran y fueran capaces de cortar el ADN en puntos determinados. El corte del ADN lo realiza una proteína que se denomina CAS. Las bacterias utilizan este método para responder al ataque de los virus. Puesto que los virus actúan introduciendo su propio ADN dentro de la célula huésped, en este caso la bacteria, si esta es capaz de hacer que sus proteínas cortadoras de ADN reconozcan una determinada secuencia del ADN del virus y lo corten, consiguen parar la invasión. Más aun, una vez creada una pequeña molécula de ARN complementaria de la secuencia viral que los ha atacado, esa pequeña molécula unida a la proteína cortadora quedará vigilante en la bacteria evitando infecciones posteriores. Además, una vez cortado y desactivado el ADN viral, sus trozos son incorporados al ADN de la propia bacteria y quedan allí para que pasen a la descendencia y siempre sean secuencias reconocibles por el sistema cortador de ADN. De esta forma, las bacterias logran inmunizar a las generaciones descendientes. Pero lo interesante de esta tecnología es que se puede aplicar a cualquier otra célula. Es cuestión de saber la codificación de una secuencia de nucleótidos en el punto donde queramos cortar un determinado ADN y diseñar un ARN complementario que, unido a la proteína CAS, nos hace capaces de producir un corte exactamente en el punto donde queramos.

La tecnología CRISPR

En resumen, la tecnología basada en CRISPR es un nuevo sistema de corte preciso del ADN que funciona como un corrector de textos porque nos permite cortar, eliminar y posteriormente pegar trozos de ADN en cualquier célula con una eficacia y coste incomparablemente inferior a las tecnologías que existían hasta ahora. Y es que, una vez realizado el corte en el punto preciso, la propia célula tiene sistemas para reparar el ADN porque interpreta que el corte se debe a un fallo de los que se producen habitualmente. En esa reparación podemos eliminar alguna mutación que sea nociva y origen de una enfermedad genética o incluso se puede introducir un trozo nuevo de ADN, por ejemplo, un gen sano que evite la enfermedad.

CRISPR para rastrear y encontrar nuevas dianas inmunoterapéuticas contra el cáncer, vía @mgenomica➡️ https://t.co/3McP9UAZpT pic.twitter.com/6VHJRbWIjm

— Bemygene Health Co. (@bemygene) August 29, 2017

Las posibilidades de manipulación genética que se abren con la nueva tecnología son asombrosas. Los ojos de los investigadores, en estos días, están puestos en la posibilidad de curar las enfermedades genéticas que tienen su origen en la mutación de un solo gen. Estas enfermedades son más de 6.000, algunas bastante conocidas, como la de Huntington, la anemia falciforme o la fibrosis quística. Las primeras aplicaciones de la tecnología CRISPR en adultos podrían llegar a la clínica en menos de 10 años. El problema, obviamente, es conseguir que la reparación llegue la mayoría de las células implicadas en la enfermedad. En opinión de la genetista Jennifer Doudna, una de las inventoras de las aplicaciones del CRISPR, las primeras enfermedades que se podrán tratar son las de la sangre, puesto que es en la sangre donde es más sencillo hacer llegar los complejos CRISPR. Hasta el momento, se están utilizando modelos animales que portan ADN humano con las enfermedades genéticas correspondientes.

La aplicación de la tecnología en adultos, no obstante, precisa reparar millones de células. Puesto que muchas enfermedades genéticas se trasmiten por herencia, algunos grupos se han planteado realizar reparaciones en embriones. Ya se han logrado modificaciones genéticas de gran calado en embriones de animales. La noticia que más ha llamado la atención, sin embargo, apareció hace unas semanas. Tras algunos trabajos poco claros procedentes de grupos de investigación chinos, el pasado julio, un grupo del MIT (el Instituto Tecnológico de Massachusetts), liderado por el profesor Shoukhrat Mitalipov, ha anunciado que, por primera vez, un grupo de investigación de Estados Unidos ha usado la edición de genes CRISPR para manipular embriones humanos. Algunos han cuestionado la ética de este tipo de investigaciones. Se ha dicho que, además del reprobable uso de embriones para investigación (lo que implica su posterior destrucción), en el horizonte está la modificación genética no solamente con fines curativos, sino con fines eugenésicos o simplemente de diseño de seres humanos por puro gusto o moda. Quizá esto último no esté tan cerca, pero es cierto que conviene pararse a reflexionar. Esta nueva tecnología constituye una gran esperanza para la humanidad, pero, como tantos otros hallazgos, puede utilizarse con fines reprobables que deben ser convenientemente delimitados.