CRISPR está cambiando el mundo, pero puede hacer más.
Fuente: Theatlantic.com / Por Jennifer A. Doudna
12 DE SEPTIEMBRE DE 2022
Hace dos años, estaba trabajando con mi computadora portátil en la sala de espera de un aeropuerto en Newark, Nueva Jersey, cuando miré hacia arriba y vi a una pareja caminando con sus dos hijos. El niño más pequeño avanzó lentamente con muletas, mostrando los signos reveladores de una enfermedad hereditaria llamada distrofia muscular. La enfermedad, que generalmente se manifiesta en la infancia, priva constantemente a quienes la padecen de su capacidad para caminar. Con el tiempo, lo sabía, las muletas ya no serían suficientes.
Mi corazón dió un brinco. La mayoría de los tipos de distrofia muscular se originaron con determinantes genéticos que debilitan las proteínas musculares clave, y acababa de llegar de una reunión en la que parecía posible una cura, utilizando la tecnología CRISPR para reescribir el ADN de niños como él.
Al imaginar cómo la tecnología que ayudé a crear podría cambiar la vida de este niño, me sentí abrumado por la emoción. Más allá de la esperanza y el asombro, me invadió una feroz urgencia de expandir el impacto de CRISPR a las personas de todo el mundo que más lo necesitan.
La biotecnología, tal como la conocemos hoy, maduró en la década de 1970, cuando el advenimiento de las tecnologías para copiar genes individuales y producir en masa las proteínas que codifican utiliza una revolución molecular. Empresas como Genentech aprovecharon este nuevo conocimiento para crear nuevos medicamentos y controlar mejor la diabetes, el cáncer y otras afecciones debilitantes. Pero antes de que mis colegas y yo desarrolláramos la tecnología para la edición del genoma CRISPR, no éramos completamente conscientes de lo lejos que estaba el mundo de cumplir la promesa de la biotecnología de crear un universo de herramientas accesibles para mejorar la salud humana y nuestro ambiente medio.
A mediados de la década de 2000, dirigía un laboratorio de investigación en UC Berkeley con un proyecto que investigaba cómo los microbios pueden protegerse de las infecciones virales. Estas defensas se basan en secuencias repetidas de ADN, llamadas CRISPR, que están contenidas en el genoma de un microbio y son esencialmente un registro genético de un ataque viral, derivado de un fragmento del propio genoma de un virus. Según estos registros, las bacterias usan ARN, el primo químico del ADN, para proporcionar proteínas (llamadas “cas”, por “proteínas asociadas a CRISPR”) con la información necesaria para encontrar y destruir futuros virus invasores.
En una colaboración que cambió la vida con la científica francesa Emmanuelle Charpentier, descubrimos cómo la química de este proceso podría aprovecharse no para destruir el ADN viral, sino para cortar el genoma con una facilidad y precisión sin precedentes en prácticamente cualquier célula. Este descubrimiento de nicho ha estimulado toda una revolución biotecnológica propia. En células animales y vegetales, cortar ADN con CRISPR-Cas9 nos permite desactivar algunos genes y activar otros. Una simple edición de CRISPR puede suprimir el defecto genético responsable de la enfermedad de células falciformes, proporcionando una aparente cura para este grave trastorno sanguíneo. CRISPR también se ha utilizado para permitir que las células T encuentren y destruyan las células cancerosas y para interrumpir la producción de una proteína que causa enfermedades en pacientes con amiloidosis por transtiretina hereditaria, una enfermedad genética que daña irreversiblemente los nervios y el corazón. Una edición aprobada por la FDA de los genes del ganado recrea un pelaje resbaladizo, que ocasionalmente se encuentra en la naturaleza, que permite a las vacas tolerar el aumento de las temperaturas; el uso de CRISPR para obtener una variedad de tomate aprobada para la venta en Japón ha mejorado sus cualidades nutricionales. Para otros cultivos, CRISPR se está utilizando para aumentar el rendimiento, reducir el uso de pesticidas y agua, y proteger contra enfermedades.
Estos avances, y más por venir en medicina preventiva, diagnóstico, agricultura, biofabricación y biología sintética, prometen mejorar la vida de millones de personas. También lanzaron empresas y ayudaron a las existentes a abrir nuevos caminos. Esta creciente economía CRISPR se estimó en $ 5.2 mil millones en 2020; Los inversores de riesgo invirtieron más de mil millones de dólares en el creciente ecosistema de empresas de edición del genoma solo en 2021 .
A veces, cuando pienso en mi parte en todo esto, me siento abrumado. Pocos científicos llegan a experimentar lo que yo tengo. Y aunque estoy inmensamente complacido con el progreso que ha ocurrido desde la publicación de nuestro primer artículo CRISPR-Cas9 hace una década, también siento una continua sensación de urgencia: ¿Estamos soñando lo suficientemente grande? ¿Moviéndose lo suficientemente rápido? Pienso en la llegada del teléfono celular, otra tecnología innovadora en nuestra memoria compartida. Para aquellos de nosotros que tuvimos la suerte de haberlo experimentado, la desconexión de la comunicación desde un teléfono fijo fue un momento fundamental. Pero, ¿quién podría haber predicho que este nicho y tecnología de lujo se volvería tan omnipresente como para superar en número a la población humana, creando nuevas economías y cambiando la forma en que vivimos?
CRISPR bien puede estar en un precipicio similar. Pero para que esta tecnología sea ampliamente adoptada, necesita un empujón, al igual que los teléfonos móviles. Impulsando la proliferación de esos dispositivos hubo una gran cantidad de otras tecnologías y sistemas de infraestructura: correo de voz, torres de telefonía celular y una potencia de procesamiento que superó con creces el sistema que guió al Apolo a la luna. Garantizar que CRISPR alcance todo su potencial para aplicaciones clínicas y más allá requerirá un nivel aún mayor de construcción intencional con colaboradores diversos y dedicados. Los gobiernos, las universidades y los inversores deberán realizar inversiones significativas y sostenidas en ciencia de vanguardia en laboratorios y empresas de biotecnología, así como inversiones en infraestructura y fabricación para garantizar que este trabajo sea escalable. Con este tipo de esfuerzo concertado y colectivo.
Estos ambiciosos objetivos deben ser moderados por el conocimiento de que las implicaciones de usar CRISPR para cambiar el código de vida son profundas. Por primera vez, los humanos tienen la capacidad de alterar la base de quiénes somos como especie y como individuos. Este poder podría extenderse a nuestra sociedad para un beneficio humano aún mayor, convirtiéndose en un tratamiento estándar en los consultorios médicos o en una técnica ampliamente adoptada para producir cultivos y animales mejor adaptados a nuestro mundo en calentamiento. Cuando se enfrenta a un progreso de esta magnitud, el primer paso hacia la adopción debe ser la aceptación social. En el centro de la mayoría de los miedos se encuentran los malentendidos y la desinformación; pocos entienden esto mejor que los científicos. Cuanto más ayudemos a las personas a comprender la ciencia de CRISPR, más podremos abrir la mente a lo que es posible cuando lo implementamos.
La tecnología poderosa, por supuesto, viene con el potencial de uso indebido, y los poderes de CRISPR plantean preguntas importantes. ¿Cómo nos aseguramos de que la edición del genoma se implemente solo cuando sea médicamente necesario? Quién determina qué es médicamente necesario¿significa? ¿Cómo nos aseguramos de que los necesitados tengan acceso cuando las personas o empresas con dinero y energía se cortan en la fila? Las aplicaciones clínicas que he descrito hasta ahora se refieren a individuos, donde la edición del genoma afecta solo al paciente tratado. Pero la edición del genoma también podría alterar las líneas germinales (óvulos, espermatozoides o embriones) para crear cambios hereditarios que puedan transmitirse a las generaciones futuras. Algunas aplicaciones ambientales de CRISPR también pueden cambiar rápidamente la genética de grandes poblaciones. Estas estrategias podrían ayudar a combatir la propagación de especies invasoras y enfermedades devastadoras como la malaria, pero sin una evaluación y gobernanza cuidadosas, también podrían representar un riesgo para ecosistemas completos.
En 2018, tres años después de que pidiera por primera vez una detención voluntaria de la edición hereditaria de la línea germinal en humanos, nacieron en China niñas gemelas cuyos genomas habían sido alterados para eliminar un gen relacionado con la susceptibilidad a la infección por VIH. La debacle de los “bebés CRISPR” demostró por qué los científicos deben trabajar en estrecha colaboración con los reguladores para garantizar el uso seguro y ético de una herramienta tan poderosa. Sin estos barandales, no solo podemos dañar a los humanos y nuestro medio ambiente, sino también arriesgarnos a una reacción violenta de la sociedad contra las mismas tecnologías que podrían preservar y mejorar nuestra salud y hacer que nuestro planeta sea más habitable.
En estos días, gran parte de mi energía se centra en asegurar que las personas y los pacientes que más se beneficiarán tengan acceso a las estrategias climáticas y los medicamentos que estos primeros esfuerzos e inversiones hicieron posibles. Pero realizar todo el potencial de CRISPR requerirá que muchos más de nosotros nos unamos. Necesitaremos personas para investigar aplicaciones clínicas novedosas, planificar iniciativas ambientales y hacer cumplir la seguridad y la eficacia de cada herramienta y tratamiento que salga al mercado. También necesitaremos avances técnicos continuos, incluidos métodos mejorados para administrar estas moléculas en las células y garantizar la precisión de la edición. Los científicos académicos, los investigadores de la industria, los inversionistas, los formuladores de políticas y los miembros del público tienen un papel que desempeñar.
Saber que todo esto provino de humildes bacterias sólo subraya la necesidad de una investigación impulsada por la curiosidad que descubra el próximo avance. La investigación básica puede revolucionar continuamente la ciencia tal como la conocemos, pero solo si encontramos formas de mantener esa investigación en marcha. Si lo hacemos, nuestra sociedad estará fuertemente posicionada para generar y aprovechar nuevos descubrimientos que puedan mejorar la condición humana.
Después de que mis colegas y yo nos dimos cuenta por primera vez de lo que habíamos descubierto con CRISPR, a menudo teníamos llamadas telefónicas nocturnas para discutir los datos e imaginar hacia dónde se dirigía esta investigación. De inmediato, comenzamos a pensar en las muchas formas en que el mundo podría usar esta tecnología de edición del genoma. Rápidamente fue una lista bastante larga, pero mirando hacia atrás ahora, no llegamos a comprender las innumerables direcciones diferentes que tomarían los investigadores de todo el mundo, o la nueva visión del mundo que inspiraría esta tecnología. Mirando hacia la próxima década y más allá, me siento tan optimista como impaciente como en la sala del aeropuerto, anticipando el futuro que sé que CRISPR nos ayudará a construir.
