CRISPR: l'edició del genoma és aquí

La manipulació dels gens ha arribat fins a "crisper", la tècnica que permet tallar i enganxar fragments d’ADN en qualsevol espècie. L'autor n'explica l'origen, aplicacions i possibles dilemes ètics: des de l'explotació econòmica fins al fantasma eugenèsic
Albert Giralt 08/12/2016

Una nova tecnologia recorre els laboratoris del món. El seu nom és CRISPR (es pronuncia crisper) i donem gràcies al proverbial gust dels científics pels acrònims, ja que pocs sobreviuríem a l’intent de dir això de les repeticions palindròmiques curtes agrupades i regularment interespaiades. La tècnica en qüestió suposa la manera més precisa, ràpida i senzilla descoberta fins al moment per a modificar el genoma i com a mostra de l’excitació generada, les aplicacions derivades de CRISPR van ser escollides per la publicació de referència Science com l’avanç científic més rellevant de l’any passat. A què ve tal rebombori?

Curiosament, l’origen del tema que ens ocupa va tenir lloc a mitjans de la dècada passada a les solejades costes d’Alacant. El microbiòleg Francisco Mojica descobrí que els bacteris que creixien a les salines de Santa Pola disposaven d’un arcaic sistema de defensa contra els virus (fins i tot els microorganismes pateixen els seus propis paràsits empipadors). Resultà que alguns bacteris, en ser infectats, incorporen fragments de material genètic aliè al seu propi cromosoma. Posteriorment, davant d’un nou atac, poden fer-lo servir com a motlle, per a dirigir contra el nou ADN invasor una mena de tisores moleculars que el trenquen en trossets. L’eclosió de CRISPR però, no arribà fins a l’any 2012, quan dues científiques, Jennifer Doudna i Emmanuelle Charpentier, van demostrar que es podia reprogramar aquesta mena de sistema immunitari bacterià per tal de tallar qualsevol molècula d’ADN en el lloc desitjat. CRISPR es sumà així a altres eines d’ús habitual en la biologia molecular, però suposa un refinament molt important, un salt qualitatiu ja que permet tallar i enganxar fragments d’ADN de forma precisa en virtualment qualsevol espècie.

CRISPR es sumà així a altres eines d’ús habitual en la biologia molecular, però suposa un salt qualitatiu ja que permet tallar i enganxar fragments d’ADN de forma precisa en, virtualment, qualsevol espècie

En els darrers quatre anys, el nombre de publicacions sobre CRISPR ha augmentat exponencialment, s’han editat gens en multitud d’organismes (des de llevats fins a micos), el nombre de patents registrades ja s’apropa al miler i amb cada nova aplicació proposada pels científics, tremolen els comitès de bioètica. Vegem-ne només un bocí. Mitjançant CRISPR s’ha obtingut blat immune als fongs i ja es treballa en el desenvolupament de tot tipus de varietats vegetals resistents a paràsits o sequeres o exempts de determinats al·lèrgens. S’han generat mosquits immunes a la malària amb la intenció de desplaçar les poblacions salvatges i així eliminar malalties transmeses per aquests animals sense haver d’eradicar-los. Irònicament, fins i tot s’ha tunejat el sistema CRISPR per tornar-lo en contra dels propis bacteris, fent que talli de manera específica el cromosoma de determinades soques patògenes (cada cop més resistents als antibiòtics tradicionals) sense alterar la flora bacteriana dels pacients. Si en Darwin aixequés el cap, descobriria desconcertat que la biologia actual no s’assembla gaire a la disciplina descriptiva que ell conegué, ja que cada cop és més indistingible d’una enginyeria.

La Universitat de Berkeley i el Broad Institute (MIT/Harvard) sostenen una cruenta batalla pels drets de les patents derivades de CRISPR

A ningú se li escapa l’enorme potencial econòmic d’un recurs com aquest i actualment la Universitat de Berkeley i el Broad Institute (que pertany al MIT i a Harvard), dues de les institucions acadèmiques més prestigioses del món, es troben immerses en una cruenta batalla pels drets de les patents derivades de CRISPR, amb Doudna del costat de Berkley i Fen Zhang (qui va utilitzar la tècnica per modificar gens de mamífer per primera vegada) del Broad. Una veritable telenovel·la científico-legal, de final incert, que inclou conferències pujades de to, articles d’opinió sospitosament parcials en revistes científiques o caríssims bufets d’advocats empantanats en discussions bizantines sobre la contribució relativa al descobriment dels seus respectius representats. El que pocs posen en dubte és un imminent premi Nobel per a Doudna i Carpentier (que ja tresoregen el Príncep d’Astúries), un exemple significatiu del creixent paper de les dones en la recerca.

Deixant de banda qui s’endurà el crèdit (i el rèdit) de CRISPR, ja ha esdevingut un utensili molt llaminer per a la recerca biomèdica. Per exemple, permet eliminar fàcilment, un per un, tots els gens d’una cèl·lula en cultiu i així poder determinar quina funció hi realitzen. Tanmateix, facilita obtenir, en un temps rècord, animals que contenen les mateixes mutacions que causen certes malalties en humans. Aquests suposen excel·lents models per a entendre la patologia i avançar en el desenvolupament de futurs tractaments. L’any passat, en una demostració indiscutible de l’abast de la tècnica, un grup d'investigadors va eliminar d’una tacada una seixantena de gens del porc, quelcom impensable fa tot just un lustre. Al darrera hi ha la vella idea d’emprar òrgans porcins “humanitzats” per a realitzar trasplantaments (suprimint aquelles proteïnes del porc que potencialment causarien un rebuig en l’hoste) però també es pretén utilitzar CRISPR per a accelerar el creixement i incrementar les propietats nutritives de tot tipus d’animals destinats a l’alimentació.

Gràcies a aquesta tècnica, l’any passat un grup d'investigadors va eliminar d’una tacada una seixantena de gens del porc, quelcom impensable fa cinc anys

L’ús de CRISPR suposa un punt d’inflexió per a fer realitat la tan anhelada teràpia gènica, és a dir, eliminar en els pacients un gen defectuós i fins i tot reemplaçar-lo per un de sà. Els estudis preliminars amb models animals resulten certament engrescadors: ja s’han aconseguit millorar dues malalties d’origen genètic en ratolins (una de muscular i una altra d’hepàtica) i inclús restaurar cert grau de visió en rates cegues. Els principals esculls que presenta la seva aplicació clínica en humans són aconseguir que la modificació genètica d’interès sigui específica (evitant que es produeixin talls inesperats en altres llocs del genoma) i dirigida (que només tingui lloc en l’òrgan o el teixit desitjats). Així doncs, tot i que l’ús terapèutic de CRISPR dista encara d’esdevenir una realitat, fa escasses setmanes es va fer públic que un pacient amb càncer de pulmó ha estat tractat a la Xina amb cèl·lules immunitàries pròpies modificades genèticament al laboratori per tal de fer-les més efectives en la lluita contra el tumor. A falta de comprovar l’eficàcia d’aquest i altres tractaments similars, algunes veus ja preveuen una reedició de la cursa espacial, en aquest cas en el terreny de l’edició gènica, amb els EUA i la Xina com a protagonistes.

Algunes veus ja preveuen una reedició de la cursa espacial, en aquest cas en el terreny de l’edició gènica, amb els EUA i la Xina com a protagonistes

Un dels aspectes més controvertits de CRISPR és la possibilitat d’editar in vitro dels genomes de la descendència. L’edició gènica d’embrions, d’una banda permetria en un futur la reproducció de parelles amb malalties hereditàries, però podria tenir conseqüències imprevisibles tant en el desenvolupament com en la vida adulta. A més, el fantasma sinistre de l’eugenèsia plana sobre qualsevol debat sobre la qüestió. Arrel que l’any passat, un grup de científics xinesos va emprar CRISPR per modificar gens (amb un èxit relatiu) en embrions humans no destinats a la reproducció, diversos científics van proposar una moratòria internacional referent a l’experimentació amb la línia germinal humana, mentre s’avalua la seguretat d’aquesta nova tecnologia en altres organismes. Caldrà veure si tots els països s’hi adhereixen.

Com veiem, ens trobem a les portes d’una veritable revolució científica amb ramificacions en múltiples esferes de l'existència humana. Cada cop acumulem més coneixement sobre els mecanismes que regulen la vida i sobre com modificar-los amb finalitats determinades. Actualment, podem alterar biològicament al laboratori la resta d’espècies, per tal de fer-les més útils i productives, quelcom que anem fent des de l’adveniment de l’agricultura, però a una escala de temps abismalment més curta. Però, com encertadament advertia l’oncle Ben, “un gran poder comporta una gran responsabilitat”. Tal increment de la capacitat tècnica per a modificar organismes i ecosistemes, planteja una sèrie de reptes i qüestions que requeriran d’una no menys ambiciosa tasca filosòfica, ètica i legislativa, de caràcter global, que reflexioni i reguli si cal, els límits de la nostra intervenció. Contribuirà l’enginyeria genètica a proporcionar prou aliments segurs i de qualitat a una població mundial en creixement? Existeixen línies vermelles referents a l’ús d’altres espècies en benefici propi? Es limitarà l’edició gènica exclusivament a aplicacions terapèutiques o sucumbirem a intentar dissenyar fills i filles més sans, intel·ligents i guapos? A quins interessos obeeix i quina ideologia hi ha darrera de la millora genètica de la descendència i quines conseqüències tindria per a la diversitat i l’evolució de la nostra espècie? I en definitiva, ajudarà la modificació biològica (aliena i pròpia) a aconseguir un món més sostenible, just i democràtic, o per contra, l’accés a aquestes tecnologies eixamplarà més encara les desigualtats entre individus i països?
 

Albert Giralt és investigador a la Universitat de Lausanne

Mostra'l en portada

Notícies relacionades