Los «padres» del CRISPR, el corta-pega genético, premio Fundación BBVA

Como dice el acta, el CRISPR/Cas 9 permite modificar el genoma con una precisión sin precedentes, y de forma mucho más sencilla y barata que cualquier otro método anterior. El mecanismos corta y pega secuencias de ADN de una forma comparable a los programas fáciles e intuitivos de edición de textos. Es tan eficaz y poderoso que se ha difundido con insólita rapidez entre laboratorios de todo el mundo para entender la función de los genes y tratar enfermedades.

De hecho, CRISPR/Cas 9 se utiliza para buscar nuevos tratamientos contra numerosas enfermedades –incluyendo el cáncer y el sida–, así como para obtener nuevas variedades vegetales o en aplicaciones medioambientales. La técnica recorta considerablemente –de años a semanas– el tiempo necesario hasta ahora para alterar el genoma a voluntad, y está al alcance de cualquier laboratorio de biología molecular, informa la Fundación BBVA.

Laboratorios en China y Estados Unidos han empezado a usarla ya, o lo harán en breve, en ensayos clínicos con humanos de tratamientos contra diversos tipos de cáncer. Si estas pruebas demuestran que es seguro editar el genoma en humanos, pronto podrían empezar a ensayarse tratamientos basados en CRISPR/Cas 9 contra muchas otras enfermedades.

Esta revolucionaria técnica de edición genética nació en España. Martínez Mojica (Elche, 1963), microbiólogo de la Universidad de Alicante, es quien acuñó el término CRISPR y el autor, en 2003, del crucial descubrimiento básico que dio origen a la técnica.

En 1989, Martínez Mojica estudiaba el microorganismo Haloferax mediterranei en las salinas de Santa Pola, para conocer cómo se había adaptado a los cambios en las concentraciones de sal. El trabajo dio lugar al descubrimiento, en el genoma de este microorganismo, de secuencias genéticas que se repiten a intervalos regulares. ¿Para qué servían? Desveló el misterio de su función en 2003, cuando llegó a la conclusión de que forman parte de un sistema inmune de los microorganismos, un mecanismo de defensa que permite recordar a los enemigos y actuar contra ellos, y además transmitir esa memoria a la siguiente generación.

Así pues, el CRISPR de los microorganismos viene a ser una vacuna genética: entre las secuencias repetidas, lo que hay son fragmentos del ADN de los invasores, firmas moleculares que permitirán reconocerlos si atacan de nuevo. El momento en que se dio cuenta de eso «fue el más feliz de mi vida científica con mucha diferencia», asegura Mojica. «El descubrimiento de que los microorganismos tienen un sistema de defensa, como nosotros, fue totalmente sorprendente e inesperado».

El hallazgo despertó un interés creciente por el CRISPR, con grupos de todo el mundo compitiendo por tratar de describir exactamente su funcionamiento. Fue entonces cuando Emmanuelle Charpentier (Juvisy-sur-Orge Francia, 1968), actualmente directora del Instituto Max Planck de Biología de la Infección (Berlín, Alemania) descubrió una molécula clave en el sistema CRISPR/Cas 9. En colaboración con Jennifer Doudna (EE.UU., 1964), de la Universidad de California (Berkeley, EEUU), reprodujeron artificialmente el sistema CRISPR/Cas 9 y demostraron que puede ser usado como «una potente herramienta de edición genómica que puede ser programada para reconocer cualquier fragmento de ADN», explica Charpentier.

La técnica no sólo corta el ADN con altísima precisión, sino que además lo pega de nuevo, aprovechando los mecanismos naturales de reparación del ADN presentes en la célula. Pero antes de la reparación los investigadores pueden, si lo desean, introducir secuencias nuevas. El trabajo fue publicado en la revista Science en 2012.

Para Charpentier, esta técnica «nos puede ayudar a identificar genes defectuosos en modelos animales e identificar así dianas eficaces para nuevas terapias. La técnica nos va a ayudar a corregir mutaciones dañinas, en futuras terapias génicas».

Doudna también comparte el mismo entusiasmo por el potencial de esta técnica en el campo de la biomedicina «para la investigación básica y avanzada sobre la actividad celular, pero también como una herramienta para curar enfermedades genéticas». La investigadora de Berkeley cree que algunas de sus primeras aplicaciones «se centrarán en la mutación genética que causa la anemia falciforme, así como enfermedades que afectan al ojo».

Martínez Mojica afirma que en su momento «no podía imaginar» la revolución a que ha dado lugar su descubrimiento. Y ha aprovechado para resaltar con el mayor énfasis la importancia de la ciencia básica: «Si no se financia la investigación básica, no se puede avanzar; si no sabes cómo funciona un organismo, no puedes hacer frente a enfermedades… Cada proyecto de ciencia básica es un árbol del que no sale un fruto, sino muchos».

También ha surgido un fuerte debate ético sobre el uso del CRISPR en la modificación de la línea germinal del ADN –es decir, en las células precursoras de óvulos y espermatozoides– o en su uso no ya para curar enfermedades, sino para mejorar cualidades humanas. En este sentido, Doudna ha destacado que «es muy importante que discutamos los aspectos bioéticos de la edición genómica».

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