Tecnología para edición de genomas llegó para quedarse

César A. Parral

Luego de varias décadas de investigación, la tecnología CRISPR/CAS9 dejó de ser ciencia ficción y se convirtió en una herramienta biotecnológica que se utiliza en los más importantes laboratorios del mundo, con aplicaciones en diferentes áreas.

El Dr. Orlando Argüello Miranda ofreció la conferencia magistral del foro “Nuevas Tecnologías (CRISPR/CAS9): perspectivas para la salud y la agricultura y la salud en Costa Rica”.

Así lo manifestó el joven investigador costarricense, Dr. Orlando Argüello Miranda, biólogo celular formado en Alemania y Estados Unidos de América (EEUU), donde actualmente trabaja,  durante una conferencia dirigida a estudiantes y especialistas en el tema, en la Escuela de Biología de la Universidad de Costa Rica.

La exposición se hizo en el marco del foro “Nuevas Tecnologías (CRISPR/CAS9): perspectivas para la salud y la agricultura y la salud en Costa Rica”, organizado por la Red de Ingeniería  Genética Aplicada al Mejoramiento de Cultivos Tropicales (RIGATrop) y el proyecto “Biotecnología para Todos: socialización de conceptos, aplicaciones y beneficios”, del Consejo Nacional de Rectores (CONARE).

En su alocución el Dr. Agüello hizo un resumen pormenorizado de los antecedentes de este descubrimiento científico, explicó en qué consiste, cómo funciona, quiénes y en que campos se está investigando y  algunas de  sus aplicaciones actuales y futuras.

CRISPR/CAS9 es una herramienta molecular que se utiliza para editar o modificar el genoma de una célula de cualquier tipo de organismo vegetal, animal e incluso humano.

Funciona como una especie de tijera molecular que puede cortar de manera bastante precisa las moléculas del Ácido desoxirribonucléico (ADN), lo cual le permite modificar la secuencia del ADN, eliminando o insertando nuevo material genético.

Las siglas CRISPR/CAS9 derivan del concepto en inglés “Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats”, que  en español significa “Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Regularmente Interespaciadas.”

CAS9  es el nombre de una serie de proteínas, principalmente unas nucleasas, que se denominan así por CRISPR associated system , o “sistema asociado a CRISPR”.

“La CAS9 puede imaginarse como una especie de ferrocarril y la secuencia de ARN es como un riel, y básicamente la CAS9 se va a mover por el cromosoma hasta llegar al punto en el que las secuencias son complementarias  y ahí se daría un corte específico”, explicó el Dr. Argüello.

Aunque desde finales de los años ochenta hubo  investigaciones en este campo,  fue en el año 2012, que los equipos de científicos dirigidos por Emmanuelle Charpentier, de la Universidad de Umea (Suecia) y Jennifer Doudna, de la Universidad de California en Berkeley (EEUU), sentaron las bases para su desarrollo futuro.

Herramienta de progreso

En su exposición el Dr. Argüello destacó que la tecnología ya tiene más de una década de recorrido  a nivel mundial y eso se refleja en el aporte de fondos de investigación, la cantidad de publicaciones e incluso las primeras patentes que ya se han registrado en algunos países.

Explicó que en los años sesenta había una especie de temor a nivel mundial porque se afirmaba que los alimentos no iban a ser suficientes para alimentar la creciente población mundial, sin embargo, el desarrollo de nuevas tecnologías agrícolas, lo que se conoció como la Revolución Verde,  permitió el mejoramiento de algunos cultivos, como el trigo, y eso llevó a que actualmente muchos países produzcan más de lo que consumen.

Hoy en día, se cuenta con técnicas modernas de ingeniería genética que continúan contribuyendo a la mayor producción mundial de alimentos. Eso no implica que el hambre haya desparecido, pero como dijo el Dr. Argüello, en la actualidad el problema no es de producción, sino de distribución de los alimentos.

El Dr. Argüello aceptó que aunque en algunos países la técnica de edición de genomas apenas se empieza a utilizar, esta ya es una realidad, y así lo ha entendido la comunidad científica a nivel internacional.

En su criterio algo similar va a ocurrir, y de hecho ya está ocurriendo, con la tecnología de edición de genomas y así lo muestran las investigaciones que se están realizando  en al menos quince variedades de cultivos de interés comercial.

Mediante esta técnica es posible aumentar la productividad de un determinado cultivo, hacerlas más resistentes a diferentes condiciones climáticas, o incluso modificar algunas características para que sean más apetecibles para el consumo humano o animal.

El investigador relató que él tuvo la oportunidad de presenciar parte del desarrollo vertiginoso de esta tecnología durante su formación académica en Alemania  del 2009 al 2015.

Al principio algunas personas, como él, no imaginaban que fuera una técnica tan sencilla, pero con el paso del tiempo todos los laboratorios comenzaron a usarla, porque las demás técnicas quedaron obsoletas.

El Dr. Argüello enfatizó en diferentes momentos de la conferencia que esta técnica no requiere de la introducción de ADN externo, como ocurre con la transgénesis, sino que la reparación se da con material que ya posee la planta u organismo.

Incluso esto ha permitido que varias compañías en EEUU hayan creado  productos editados con CAS9 sin estar obligados a colocarles la etiqueta de transgénicos, como lo exigen las leyes de ese país.

A manera de ejemplo,  citó el caso del hongo comestible Agaricus bisporus, que tenía una apariencia desagradable que no generaba interés en el consumidor a pesar de sus características nutricionales. Gracias a esta técnica, sin introducir material genético externo, se modificó el color y ahora ya es aceptado por el consumidor.

La Dra. Marta Valdez Melara (con  micrófono), investigadora de la Escuela de Biología de la U:CR, presentó la actividad a nombre de RigaTrop y el Proyecto Biotecnología para todos del CONARE.

Mejoramiento de organismos

Esta tecnología ya se está utilizando para mejorar plantas, animales e incluso embriones humanos,  en el caso de China, en el tratamiento de algunas enfermedades.

El investigador se mostró cauteloso en relación con la utilización de esta técnica en seres humanos considerando el actual estado del conocimiento y la tecnología, aunque no descarta que sea posible en el futuro. 

Considera que en este momento corresponde hacer un debate bioético en los diferentes países para conocer hasta dónde es posible realizar estudios con seres humanos. 

En este sentido, citó algunas encuestas realizadas en EEUU en las que a pesar de que la técnica aún es poco conocida por la población en general, muchas personas estuvieron dispuestas que se utilice en el caso de un pariente cercano con una enfermedad que pueda tratarse por esa vía.

En el Reino Unido este debate llevó a que hasta ahora no sean permitidas las investigaciones con seres humanos, aunque sí se autorizaron estudios con otros mamíferos, como por ejemplo en ganado vacuno.

Lo que por ahora sí ve factible el Dr. Agüello,  es que se utilicen otros mamíferos como modelos para tratar ciertas enfermedades tomando en cuenta que algunos comparten similitudes genéticas con los humanos.

Eventualmente también es posible utilizar esa tecnología para controlar poblaciones de algunos organismos perjudiciales para la población, como por ejemplo los mosquitos que transmiten la malaria o el dengue. 

Sin embargo con esto hay que tener mucho cuidado,  ya que previamente deben tenerse claro cuáles son las funciones que cumple ese organismo específico en el ecosistema.

Incluso en un futuro sería factible traer a la vida especies de animales que ya se extinguieron si el genoma es parecido.  De hecho, el experto  mencionó que esto ya se está intentando hacer con una paloma mensajera extinta por la acción del hombre.

Aprovechar la tecnología

“La tecnología existe y se está aplicando. Cuando hay un progreso de este tipo a nivel científico cuesta mucho que llegue a toda la sociedad, y cuando lo hace es con algún tipo de tinte político e ideológico. Esto es algo que se va a seguir moviendo en los próximos años y para lo que la sociedad debe prepararse. 

“Hay gente que ha criticado mucho la ingeniería genética porque se convirtió en un monopolio y nunca se democratizó; al inicio esta información pudo haber sido accesible, pero algunos países se cerraron  y se volvieron dependientes de los países que sí se abrieron a  estos cambios.

“Este es un momento importante, porque nosotros todavía podemos tomar liderazgo en  este campo que se está abriendo y establecer ciertos nichos. Sin embargo, es algo que cada país debe decidir.

“Las personas que se cierran a la nueva información terminan dependiendo de las personas que la tienen. 

“En este momento nosotros estamos en un punto donde los que hemos tenido acceso a estos conocimientos deberíamos dar nuestra opinión con respecto a los potenciales usos que se podrían dar. Hay muchos proyectos que se pueden hacer en Costa Rica”, concluyó el investigador.

Profesores y estudiantes acudieron a la actividad interesados en conocer los últimos avances en edición de genomas y las perspectivas de investigación en este campo.