Desde combatir enfermedades genéticas hasta alimentar a la creciente población mundial, la tecnología CRISPR abre las puertas a un mundo de posibilidades. Aquí te explicamos en qué consiste esta revolucionaria tecnología de edición de genes que podría cambiar el curso de la medicina y la biología tal como las conocemos.
CRISPR es el acrónimo en inglés de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats que aquí traduciremos como Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas Regularmente Intercaladas. Sí, este es un nombre muy largo que puede provocarte dolor de cabeza si tienes que mencionarlo por completo. Así que para facilitar esta lectura solamente usaremos el nombre de CRISPR, ¿va?
Antecedentes
A fines de la década de 1980 se identificaron secuencias repetidas de ADN que se intercalaban con secuencias únicas en el genoma de las bacterias. Sin embargo, fue hasta principios de la década del 2000 que los científicos se dieron cuenta de que estas secuencias repetidas formaban parte de un sofisticado mecanismo inmunitario que permitía a las bacterias “recordar” y defenderse de infecciones virales anteriores.
Entre los primeros científicos en identificar y caracterizar las secuencias repetitivas de ADN en los genomas de bacterias y arqueas destaca el trabajo del microbiólogo español Francisco Mojica. Fue él quien descubrió la función de estas secuencias como parte de un sistema de defensa bacteriano contra virus y plásmidos invasores.
Mojica también fue el primero en proponer la idea de que estas secuencias repetidas podrían usarse como una herramienta para la edición del genoma. En efecto, con el tiempo se encontró la manera de aprovecharlas para crear la técnica de edición de genes que ahora conocemos como CRISPR.
¿Qué es el método CRISPR y cómo funciona?
El CRISPR es un método simple, rápido y preciso para agregar, eliminar o reemplazar genes específicos en el ADN de organismos vivos. Por esta razón, se ha convertido en una poderosa herramienta en la investigación genética y en la búsqueda de posibles tratamientos contra diversas enfermedades.
Para cortar el ADN en lugares específicos este método utiliza una molécula de ARN y una enzima llamada Cas9. La enzima Cas9 es un tipo de enzima endonucleasa que se encuentra en la bacteria Streptococcus pyogenes. Esta enzima tiene la capacidad para cortar el ADN en lugares específicos determinados por una molécula de ARN complementaria.
La molécula de ARN está diseñada para coincidir con la secuencia específica de nucleótidos en el ADN que los investigadores quieren cortar. Cuando la molécula de ARN y la proteína Cas9 entran en contacto con el ADN objetivo, se unen a él y la proteína Cas9 corta el ADN en esa ubicación específica.
Una vez que se corta el ADN, los mecanismos de reparación naturales de la célula se pueden usar para agregar, eliminar o reemplazar genes específicos. Esto permite a los científicos modificar con precisión el código genético, que tiene el potencial de curar o prevenir muchas enfermedades.
Ejemplos de aplicaciones CRISPR
Tratamiento de enfermedades genéticas
Una de las aplicaciones más emocionantes de CRISPR es su potencial para curar enfermedades genéticas. Muchas enfermedades genéticas son causadas por mutaciones en genes específicos, y al usar CRISPR para corregir estas mutaciones, los investigadores pueden curar estas enfermedades.
Por ejemplo, la anemia de células falciformes es una enfermedad genética causada por un solo error en el código del ADN. Con CRISPR, los científicos pueden cortar el ADN en el lugar del error, eliminar el gen mutado y reemplazarlo con una copia sana. Esto tiene el potencial de curar la anemia de células falciformes y muchas otras enfermedades genéticas.
Prevención de ciertos tipos de cáncer
Otra aplicación prometedora del CRISPR es su potencial para prevenir ciertos tipos de cáncer. El cáncer a menudo es causado por mutaciones en genes específicos que permiten que las células crezcan y se dividan sin control. Mediante el uso del CRISPR para eliminar estas mutaciones, los investigadores pueden prevenir el desarrollo de cáncer. De hecho, los científicos ya han utilizado el CRISPR para curar ciertos tipos de cáncer en ratones.
Mejorando cultivos
El método de edición CRISPR también tiene el potencial de mejorar los cultivos al permitir que los científicos agreguen, eliminen o reemplacen genes específicos en las plantas. Esto puede conducir al desarrollo de cultivos más sostenibles que sean resistentes a plagas, sequías y otros factores ambientales estresantes.
En este sentido, los científicos han utilizado CRISPR para crear plantas de arroz que pueden producir mayores rendimientos con menos agua, lo que tiene el potencial de resolver problemas de seguridad alimentaria que impiden el acceso a suficientes alimentos saludables y nutritivos en muchas partes del mundo.
Conclusión
El método CRISPR de edición de genes es una tecnología de punta que está revolucionando los campos de la medicina, la agricultura y la biotecnología. Al ser un método simple, rápido y preciso tiene el potencial de curar enfermedades genéticas, prevenir ciertos tipos de cáncer y resolver muchos otros problemas importantes en los campos mencionados. Entonces, podemos esperar que en el futuro se produzcan muchos desarrollos emocionantes al respecto.
¿Y tú qué piensas?