CRISPR-Cas9 - PREMIO NOBEL DE QUÍMICA 2020

El Premio Nobel de Química 2020 fue para dos mujeres que desarrollaron una herramienta de edición de genes llamada CRISPR-Cas9, que corta el ADN como un par de tijeras moleculares.

La técnica «no sólo ha revolucionado la ciencia básica, sino que también ha dado lugar a cultivos innovadores y dará lugar a nuevos tratamientos médicos revolucionarios», dijo Claes Gustafsson, presidente del Comité Nobel de Química, en un comunicado.

Gracias a la capacidad de cortar con destreza secuencias específicas de ADN del genoma, los científicos pueden identificar las funciones de los genes.

Las aplicaciones prácticas podrían ser revolucionarias. Se podrían crear cultivos resistentes a la sequía y a las plagas y desarrollar terapias para el cáncer y los trastornos genéticos.

El sistema genético de cortar y pegar también se está utilizando en nuevas pruebas de diagnóstico de COVID-19.

El Nobel «por el desarrollo de un método para la edición del genoma» fue para Emmanuelle Charpentier, directora de la Unidad Max Planck para la Ciencia de Patógenos, y Jennifer Doudna, profesora de bioquímica, biofísica y biología estructural de la Universidad de California, Berkeley. Este es el primer Nobel de ciencia otorgado a un equipo exclusivamente femenino, según la revista Science.

El desarrollo de CRISPR-Cas9 comenzó por casualidad cuando Charpentier estaba estudiando la bacteria Streptococcus pyogenes, que causa una variedad de enfermedades desde amigdalitis hasta sepsis. La bacteria contiene una molécula llamada tracrRNA que protege al microorganismo contra la infección por virus, según un informe de 2011 de la revista Nature.

La sorpresa del tracrRNA fue que solo era un componente en un mecanismo de defensa más grande conocido como el sistema CRISPR / Cas, que las bacterias utilizan para cortar el ADN de los virus que intentan infectarlos.

Después de un ataque viral, las bacterias incorporan un fragmento de ADN viral en su propio genoma; estos trofeos de batalla se alinean en el genoma, aparecen repetidamente, y se conocen como «clusters of regularly interspaced short palindromic repeats» (grupos de repeticiones palindrómicas cortas regularmente interespaciadas), abreviado como CRISPR. Se cree que estos genes archivados ayudan a las bacterias a reconocer los virus y evitar futuros ataques.

Pero para cortar primero el ADN viral, las bacterias usan proteínas «asociadas a CRISPR», llamadas proteínas Cas, bajo la guía de tracrRNA y otras moléculas.

Después de su descubrimiento del ARNtracr, Charpentier comenzó a colaborar con Doudna, y las dos recrearon las tijeras genéticas de la bacteria en un tubo de ensayo. En su trabajo fundamental, publicado en el 2012 en la revista Science, simplificaron el sistema en una práctica herramienta de edición de genes, capaz de apuntar y cortar secuencias de ADN específicas del genoma.

Desde entonces, la herramienta se ha perfeccionado y utilizado para una amplia gama de aplicaciones, incluido el desarrollo reciente de pruebas de diagnóstico para COVID-19.

Primera edición génica

El 12 de julio 2017 la revista británica Nature comunicó un trabajo recibido el 22 de agosto de 2016, comunicando que investigadores de la Universidad de Harvard modificaron en el genoma de un grupo de bacterias, por medio de corta-pega o copipasteo genético logrado con la técnica CRISPR, la información digital de una fotografía y un GIF o animación corta. Después secuenciaron el ADN de los microorganismos para recuperar la imagen y el video con una precisión del 90%.36​ El avance atrajo nuevo interés científico en el campo de la ‘grabación molecular’ y en particular conjeturas, al parecer prematuras e inexactas, sobre la memorización en sistemas accedidos desde un psiquismo.

Aplicaciones

La prueba que demostró el principio de la redirección específica del sistema CRISPR/Cas llegó en 2012109​ y fue un primer paso para la materialización de propuestas para la biotecnología derivada de CRISPR

· Inmunización artificial contra fagos por introducción de locus CRISPR en bacterias industrialmente importantes, incluyendo a esas utilizadas en la producción de comida y fermentaciones a gran escala.

· La ingeniería genética a nivel celular u organísmico al reprogramar un sistema CRISPR/Cas para lograr ingeniería del genoma guiada por ARN. Los estudios lo han demostrado tanto in vitro como in vivo​

· Discriminación de cepas bacterianas por comparación de secuencias espaciadoras

Riesgos

La edición genética puede llegar a mutaciones no directamente relacionado con el sitio de edición del genoma. La complejidad y la interrelación entre genes editados y no editados podría afectar la salud de personas con genes editados. En su monografía El fenotipo revolucionario (The revolutionary phenotype), neurólogo canadiense Jean-François Gariépy desarrolla una teoría basada en la Hipótesis del mundo de ARN en que la edición del genoma humano podría llegar a un reemplazo de la reproducción biológica. En lugar de la presente reproducción biológica, podría formarse una reproducción controlada por científicos usando programas informáticos para cumplir los deseos de los padres eligiendo una edición genética por sus hijos.

1 Referencias bibliográficas

2 mujeres ganan el Premio Nobel de Química por la herramienta de edición genética CRISPR. (8 de Octubre de 2020). Obtenido de Robotitus: https://robotitus.com/2-mujeres-ganan-el-premio-nobel-de-quimica-por-la-herramienta-de-edicion-genetica-crispr

CRISPR. (s.f.). Recuperado el 19 de Octubre de 2020, de Wikipedia: https://es.wikipedia.org/wiki/CRISPR