Desde el inicio de la vida en este planeta, el genoma de las distintas especies ha estado sometido a la presión de dos factores evolutivos, uno tan poderoso como el otro: la mutación aleatoria de sus partes y la selección natural. A lo largo de unos doscientos mil años, los humanos hemos sido moldeados por estas fuerzas ajenas a nuestra voluntad. Pero hoy todo puede cambiar. Por primera vez en la historia, se ha encontrado la posibilidad de modificar no solo el ADN de cualquier organismo vivo, sino incluso el de sus descendientes, gracias a una técnica eficaz que no requiere de un laboratorio sofisticado. Esta técnica apareció en la primera década de este siglo como resultado del trabajo de Jennifer A. Doudna, bioquímica de origen, y su equipo de colaboradores en la Universidad de California en Berkeley.
Como sucede a veces en la investigación científica pura, la búsqueda de respuestas a preguntas básicas, que no tienen aplicación práctica en apariencia, conduce a hallazgos que sorprenden inclusive a los investigadores involucrados. Así lo señalan Doudna y Samuel H. Sternberg en su libro Una grieta en la creación. CRISPR, la edición génica y el increíble poder de controlar la evolución.
Doudna oyó hablar por primera vez de CRISPR (acrónimo en inglés que significa Repeticiones Palindrómicas Cortas Agrupadas y Espaciadas Regularmente) en 2006, gracias a una geomicrobióloga, Jillian Banfield, cuyo trabajo se orientaba a entender las interacciones de microorganismos con su entorno. Banfield había encontrado que genomas de ADN de comunidades microbianas completas se reconstruían mediante la secuenciación y ensamblaje de pequeños segmentos de dicho ADN. Cuenta Doudna que, en su primer encuentro con ella, en el café Free Speech Movement del campus en Berkeley, Banfield le dibujó un croquis de la manera como procede este puñado de instrumentos defensivos –el CRISPR-Cas es un antiguo sistema inmune bacteriano– en el mundo microbiano. La técnica resultaba ser, más que una simple tijera, una navaja suiza dotada de diversas herramientas asombrosas por exquisitas.
Louis Pasteur decía que la fortuna únicamente te sonríe si estás preparado para leer entre líneas, si eres capaz de comprender las implicaciones sutiles, lo que hay tras bambalinas. Así, investigadores como Francisco Mojica, Kira Makarova y Eugene Koonin habían encontrado estos mismos tipos de repeticiones palindrómicas en numerosos microorganismos unicelulares, pero no fueron más allá. A diferencia de ellos, Doudna y su equipo se plantearon la posibilidad de que esta navaja inventada por los microbios para adaptarse al medio fuera más importante de lo que se pensaba en un principio. En un parpadeo, Doudna pasó de la bioquímica pura a la biología aplicada, a la biomedicina, al cabildeo, a la política, al mundo de las finanzas y el litigio por la patente, a reflexionar sobre las implicaciones bioéticas y el papel de la comunicación científica con relación a la sociedad.
Fue decisiva su colaboración con la especialista en CRISPR Emmanuelle Charpentier, a quien conoció en un congreso en 2011, ya que el equipo de la microbióloga francesa había descubierto una segunda molécula esencial para el correcto funcionamiento de la maquinaria. Una vez comprendidos todos los mecanismos, lograron que hiciera lo que se le había pedido. Un año después publicaron juntas un trabajo que sentó las bases de esta vertiginosa revolución en la ingeniería genética, abriendo la posibilidad de reescribir el código de la vida, ya sea animal, vegetal, fungi, microbiana o humana.
En medio de la explosión que este novedoso campo atestiguó desde 2012, Doudna y Charpentier crearon sus propias empresas, cada una respaldada por inversiones de millones de dólares. En 2013 Doudna siguió adelante con sus investigaciones y publicó un artículo en el que mostraba sus investigaciones con células animales. Sin embargo, cuatro semanas antes Feng Zhang, investigador del Instituto Broad, Centro de genómica del MIT, había publicado un artículo similar, demostrando que la navaja podía emplearse en células humanas. Comenzó el diferendo por quién había inventado qué primero que nadie. El Instituto Broad ganó una patente a favor de Feng Zhang, dejando de lado a Doudna y Charpentier. Algunos, sin duda, habían estado trabajando en algo similar (el caso de Luciano Maraffini), pero ninguno llegó tan profundo. Por su trascendental trabajo, Doudna y Charpentier recibieron el premio Nobel en 2020, pero no Zhang. Y la disputa legal continúa, pues en septiembre de 2020 Charpentier fue incluida en la patente, Doudna no.
Uno de los dilemas que han surgido con esta técnica, la cual ya está siendo utilizada en diversos laboratorios del mundo, tiene que ver con su uso terapéutico. ¿Qué tipo de células deberían editarse, las somáticas –piel, músculo, corazón, cerebro, esto es, aquellas que no se transmiten a sus crías– o las germinales –óvulos y espermatozoides, sin duda, aunque también se incluyen a los progenitores de estas células sexuales maduras, así como a sus células madre en fases tempranas del desarrollo embionario humano–? Dada la capacidad de ser heredadas a las siguientes generaciones y, por ende, de influir en la línea germinal del organismo, se estaría metiendo mano profunda en el curso de la evolución.
En términos éticos es más fácil dedicar esfuerzos encaminados a curar alguna enfermedad con células somáticas que con células germinales, si bien, advierte Doudna, en la práctica es mucho más complejo, pues algunas enfermedades no tienen una causa genética clara, y en algunas dolencias como la esquizofrenia u obesidad, la genética juega un papel complicado. Y es que hay muchísimos genes implicados, cada uno contribuyendo con un pequeño efecto. En todo caso, CRISPR podría arrojar resultados espectaculares en el tratamiento de enfermedades monogénicas, es decir, aquellas cuyo origen es un solo gen mutado. No se trata, pues, de una técnica perfecta, infalible, aunque tiene aspectos prometedores.
En cuanto a la edición génica de las células somáticas, existen dos estrategias. En una, in vivo, se administra CRIPSR directamente al paciente a fin de que haga su función en un sitio específico, mientras que en la segunda, ex vivo, las células del paciente se editan fuera de su cuerpo y luego se reinyectan en él. Esta estrategia es más simple y su investigación se ha extendido en los laboratorios de varios países. Ahora bien, si se trata de enfermedades sanguíneas, será óptimo contar con experiencia en el uso de la estrategia in vivo.
Quizá lo mejor de la tecnología CRISPR, parece decirnos este apasionante libro, es que ha despertado el interés de la sociedad y los gobiernos en iniciativas interdisciplinarias poco ortodoxas, ya que afecta el desarrollo de la ciencia, la reflexión ética, el curso de la economía, la discusión sociológica, el estudio de los ecosistemas y la evolución misma.
escritor y divulgador científico. Su libro más reciente es Nuevas ventanas al cosmos (loqueleo, 2020).
