Ciencia y salud

Por José Antonio Lozano Teruel

Premio al 'corte y pego' genético

En la práctica, frecuentemente, la Ciencia avanza a enormes saltos propiciados no por grandes descubrimientos conceptuales sino por avances analíticos, técnicos o tecnológicos que permiten superar un obstáculo práctico que hasta entonces parecía imposible de vencer

Premio al 'corte y pego' genético
En la práctica, frecuentemente, la Ciencia avanza a enormes saltos propiciados no por grandes descubrimientos conceptuales sino por avances analíticos, técnicos o tecnológicos que permiten superar un obstáculo práctico que hasta entonces parecía imposible de vencer. Por ejemplo, el trabajo más citado históricamente en la Bioquímica clásica fue el del desarrollo analítico de un procedimiento que permitiese cuantificar a las proteínas fácilmente en el laboratorio (Método Folin-Ciocalteau).
 
 Obstáculos
 
Era un gran obstáculo, que tras ser vencido permitió enormes descubrimientos científicos enormes. Otro gran paso: tras el descubrimiento de los ácidos nucleicos y su papel el nuevo gran obstáculo era el de conocer su secuencia y durante décadas los bioquímicos pensábamos que la única vía razonable para profundizar en el conocimiento sería la de seguir investigando sobre las proteínas.
 
Pero en 1975, Frederick Sanger ideó un ingenioso método analítico de secuenciación, que dos años después permitió conocer el primer genoma, el del fago PhiX 174. El desarrollo posterior ha sido tan vertiginoso que en el 2001 se publicó la primera secuencia del Genoma Humano, tras una década de trabajo de miles de científicos y un costo de tres mil millones de dólares. Hoy ya vislumbramos que pronto conseguiremos las secuencias completas humanas en unos minutos y por unos 100 dólares.
 
Un tercer salto científico extraordinario puede ser el que acaba de ser premiado con el Premio Princesa de Asturias 2015 de Investigación Científica y Técnica. En efecto, ya sabemos secuenciar genes, sabemos que hay miles de enfermedades de carácter genético, en muchas de ellas sabemos dónde radica el problema, cómo podría solucionarse, pero ¿cómo podemos superar otro gran obstáculo y abordar en la práctica la tan esperada Terapia Génica?  Carecíamos de métodos prácticos para “editar” genes y modificarlos para que los podamos usar en el futuro para curar enfermedades, mejorar la Agricultura, la Ganadería o el Medio Ambiente. Las dos bioquímicas galardonadas, la francesa Emmanuelle Charpentier y la estadounidense Jennifer Doudna, con su trabajo han iniciado el camino que superará este obstáculo y permitirá logros que hasta ahora había que clasificarlos como de ciencia-ficción.
 
 
 
CRISP-Cas9
 
Nuevamente, como en los casos anteriores, se trata de una tecnología, que posiblemente quedará considerada como uno de los hallazgos biotecnológicos del siglo. Se trata de la tecnología CRISP-CAsp9. El acta del Jurado, cuya decisión ha sido unánime, lo indica expresamente: “por los avances científicos que han conducido al desarrollo de una tecnología que permite modificar genes, con gran precisión y sencillez en todo tipo de células, posibilitando cambios que suponen una verdadera “edición” del genoma. Ambas investigadoras estudiaron la forma en que determinadas bacterias se defienden de los virus que las infectan, destruyendo el ADN de los mismos tras reconocer algunas de sus características específicas. A partir de estos avances unieron sus esfuerzos con una visión innovadora que les ha permitido desarrollar lo que se ha denominado el sistema CRISPR-Cas. Se trata de un método de aplicación universal basado en el diseño de pequeñas moléculas de ARN que sirven de guía a la enzima Cas9 para actuar sobre el ADN, permitiendo modificar genes en las propias células. La aplicación de esta tecnología se ha ampliado rápidamente a multitud de sistemas biológicos, lo que ha supuesto una verdadera revolución en Biología Molecular. Esta metodología permite eliminar, activar, inactivar, incluso corregir, cualquier gen, dando lugar a diversas aplicaciones tanto en investigación básica como en agricultura, ganadería y biomedicina. Se abre así la posibilidad de desarrollar tratamientos dirigidos a enfermedades genéticas que actualmente carecen de terapias eficaces”.
 
Y en esta época de aceleración científica no nos puede extrañar que la nueva tecnología  CRISP-CAsp9 ya haya sido aplicada para alterar células cancerosas para que sean más sensibles a la quimioterapia, para cortar el VIH o para crear trigo resistente a enfermedades. Y quedan abiertas esperanzas inmediatas en su aplicación en la terapia génica y tratamiento de enfermedades, como el cáncer, la fibrosis quística o el Síndrome de Inmunodeficiencia Severa Combinada, entre otras.
 
Reflexión
 
Doudna es profesora en la Universidad de Californa en Berkeley y dirige su propio laboratorio en el Howard Hughes Medical Institute (EEUU). Por su parte, Charpentier está al frente de un equipo de investigadores en la Universidad de Umea (Suecia) y en el Centro Helmholtz para la Investigación de Infecciones (Alemania). El trabajo inicial de ambas era el de conocer mejor los mecanismos de defensa frente a los virus, en arqueas y bacterias, que se basan en matrices de repetición de ADN (los elementos CRISPR) que funcionan en asociación con las nucleasas Cas. Estoy seguro que, en España, este tipo de investigación (¿básica?, ¿no traslacional?, ¿no aplicada?) no hubiera suscitado grandes entusiasmos en nuestros responsables políticos de la Ciencia (los de ahora, los de antes y los de siempre).
 
Ambas investigadoras publicaron un artículo conjunto en Science en el 2012 en el que demostraron que la enzima Cas 9 de Streptococus Pyogenes es capaz de realizar cortes en la cadena doble del ADN y en sitios específicos con enorme precisión empleando una secuencia del ARN que contiene una combinación de elementos genéticos repetidores y espaciadores, que sirve de guía a la proteína Cas.
 
Ello condujo al desarrollo de la  tecnología CRISP-Cas9 de edición genómica, que ha sido sucesivamente ampliada y mejorada, siendo aplicada por numerosos investigadores, en todo el mundo, consiguiendo introducir sutiles modificaciones al genoma en lugares específicamente elegidos de una amplia variedad de células y tipos celulares, desde microorganismos, vegetales, animales o células humanas. Con ello se consigue inactivar o modificar los genes con una precisión y facilidad nunca lograda anteriormente, lo que ha abierto una gama de posibilidades futuras ilimitada.
 
Más: http://goo.gl/dWF5Au
 
Video: https://goo.gl/jcKqqk