¿Podemos editar nuestros genes?
Si alguna vez te has preguntado por qué tus ojos son de ese color o por qué tu pelo es
lacio o rizado, seguramente sabes que esas características son heredadas y que la información
se guarda en una molécula llamada “ADN”. El ADN está formado por secuencias de bases:
Adenina, Timina, Citosina y Guanina, que se combinan para formar “palabras” denominadas
“genes”: o sea, trozos de ADN que tienen instrucciones para formar hormonas y proteínas
que le dan forma y color a tu cuerpo. Al conjunto de todos los genes que conforman un organismo
se le llama “genoma”. ¿Ya es posible editar tu genoma?
Muchas afecciones tienen su origen en factores genéticos. La edición genética es el uso
de técnicas que permiten eliminar (PAUSA) agregar (PAUSA) o reemplazar (PAUSA) alguna
sección de ADN haciendo uso de unas “tijeras moleculares” conocidas como nucleasas que
se encargan de cortar el ADN en un sitio específico. En los años setenta, cuando se comenzó a
investigar la edición genética, el científico Paul Berg logró cortar un fragmento de ADN
de un virus que infecta bacterias y unirlo a un virus que infecta monos. Y, a finales
de esa década, una empresa biotecnológica llamada Genentech producía insulina a gran
escala usando a la bacteria Escherichia Coli, cuyo genoma había sido modificado para albergar
un gen humano. Y en laboratorios de todo el mundo ya se usaban ratones transgénicos para
estudiar enfermedades. Pero aquellos métodos tenían dos limitaciones: primero, eran imprecisos;
y segundo, por sus costos eran difíciles de aplicar en gran es cala.
Entonces se desarrollaron nucleasas especiales, como las TALEN y la Nucleasas con dedos de
Zinc, que tienen mecanismos para llegar a la sección que se desea editar. Éstas últimas,
por ejemplo, están compuestas de dos secciones: el “dedo de zinc” que se encarga de encontrar
una secuencia determinada de ADN y la nucleasa que se encarga de hacer el corte. Gracias
a la invención de estas nucleasas se logró aumentar la precisión del procedimiento,
pero aún seguía siendo costoso y tardado. Recientemente la edición genética logró
dar un gran paso: se desarrolló un sistema conocido como CRISPR-cas9. Significa “repeticiones
palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas”. El Dr. Francisco Mojica
descubrió que las bacterias, de manera natural, tienen secciones de ADN o “palabras” que
se pueden leer igual al derecho y al revés, y que además están repetidas de manera regular.
Estas secuencias son guías que ayudan a las bacterias producir un ARN que genera proteínas
(como la proteína cas9, que es una nucleasa) que puede tomar un pedazo del ADN del virus
e integrarlo al ADN de la bacteria. Este “sistema de inteligencia y defensa” sirve para identificar,
encontrar y destruir a los virus que las atacan. Las doctoras Jennifer Doudna y Emmanuelle
Charpentier desarrollaron la brillante idea de usar estos mecanismos para editar el ADN
a voluntad: el “ARN guía” ayuda a la proteína cas9 a encontrar el sitio que se
desea editar. Actualmente CRISPR-cas9 es la técnica más precisa, fácil y económica
de edición genética. La tecnología de edición genética tiene
un enorme potencial. En Reino Unido se está usando para estudiar la biología del cáncer
y así poder combatirlo. En la Universidad de Temple se ha usado con éxito para remover
ADN del virus VIH-1 de cultivos de células humanas (aunque aún no en pacientes). También
se están creando antibióticos biológicos para esos casos donde la penicilina ya no
funciona. También se ha utilizado para producir variedades de frutas y verduras más resistentes
o sin alérgenos. ¡En la Universidad de Harvard ya tienen planes para usarla para traer de
vuelta a los mamuts! Aunque en algunos países, como en China,
ya se han hecho pruebas en pacientes humanos, en otros sitios como Estados unidos y Europa
se ha postergado su uso con el fin de estudiar mejor ésta técnica. Además, como la misma
Jennifer Doudna ha declarado, es necesario que las instituciones y científicos hagan
una pausa para discutir las implicaciones bioéticas de esta tecnología. ¿Causará
que algunas empresas monopolicen ciertos cultivos? En humanos ¿qué tan seguros estamos de que
modificar ciertos genes no modificará otras características que se pasarán a las siguientes
generaciones? ¿Se podría usar para producir humanos con súper habilidades? ¿Crearía
esto una brecha entre los modificados y los que no?
Por otro lado, el potencial de los sistemas CRISPR-cas9 no se queda solo en su uso en
edición genética: como el genoma es información, el ADN se puede utilizar como una especie
de “memoria” o “disco duro”. El Dr. George Church, por ejemplo, guardó este GIF
animado en el ADN de una bacteria, para decodificarlo después. Quedó así.
Existe una competencia universitaria llamada International Genetically Engineered Machine
en Boston, conocida como iGEM, en la que estudiantes intentan construir sistemas biológicos modificando
el ADN de células para que éstas desempeñen funciones específicas. Un grupo de estudiantes
de biotecnología, nanotecnología, física y técnicas computacionales formó un equipo
llamado Tec-Monterrey, y busca utilizar el sistema CRISPR-cas para crear una bacteria
capaz de guardar información referente a estímulos externos, para registrar la presencia
de contaminantes en cierto ecosistema o indicadores de enfermedad dentro del cuerpo humano ¡Curiosamente!
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