Hong Kong — Desde su introducción hace cuatro décadas, la ingeniería genética ha despertado grandes esperanzas en los ámbitos de la salud, la agricultura y la industria. Pero también ha provocado una profunda inquietud, en buena medida debido a lo laborioso del proceso de edición del genoma. Ahora, una nueva técnica, CRISPR-Cas, ofrece tanto precisión como la capacidad de modificar el texto del genoma en varios puntos a la vez. Pero esto no ha eliminado los motivos de preocupación.
El genoma puede entenderse como una especie de partitura musical. Así como la partitura indica a los músicos de una orquesta cuándo y cómo tocar, el genoma indica a los componentes de la célula (por lo general, proteínas) qué deben hacer. Una partitura también puede incluir anotaciones del compositor que sugieren posibles cambios y adornos que pueden añadirse u omitirse según las circunstancias. En el caso del genoma, esas «anotaciones» surgen de la supervivencia celular a lo largo de muchas generaciones en un entorno en constante cambio.
El programa genético del ADN se asemeja a un libro frágil: el orden de sus páginas puede cambiar, e incluso algunas pueden trasladarse al programa de otra célula. Si una página está, por ejemplo, plastificada, es menos probable que se dañe al moverla. Del mismo modo, los elementos de un programa genético protegidos por una capa sólida pueden invadir mejor diversos tipos de células y reproducirse a medida que estas se reproducen.
En última instancia, ese elemento se convierte en un virus y se propaga con rapidez. El siguiente paso es que la célula que reproduce un virus, sea inocuo o dañino, desarrolle alguna forma de resistirlo. De hecho, el proceso CRISPR-Cas surgió precisamente de esta manera: como defensa de las bacterias contra los virus invasores.
Ese proceso permite que las características adquiridas se vuelvan hereditarias. Durante una primera infección, un pequeño fragmento del genoma viral —una especie de firma— se copia en la isla genómica CRISPR (una porción adicional del genoma, fuera del texto del genoma original). Como resultado, el recuerdo de la infección se conserva a través de las generaciones. Cuando un virus infecta a una célula descendiente, se compara la secuencia con el genoma viral. Si un virus similar infectó a la célula progenitora, la descendiente lo reconocerá y ad hoc maquinaria lo destruirá.
Los científicos tardaron muchas décadas en descifrar este complejo proceso, entre otras razones porque contradecía las teorías evolutivas convencionales. Pero ahora han descubierto cómo replicarlo, lo que permite a los seres humanos editar genomas específicos con la máxima precisión: el Santo Grial de la ingeniería genética durante casi 50 años.
Esto significa que los científicos pueden aplicar el mecanismo CRISPR-Cas para corregir problemas en el genoma, equivalentes a errores tipográficos en un texto escrito. Por ejemplo, en el caso del cáncer, querríamos destruir los genes que permiten la multiplicación de las células tumorales. También nos interesa introducir genes en células que nunca los adquirieron mediante transferencia genética natural.
Estos objetivos no son nuevos. Pero, con CRISPR-Cas, estamos mucho mejor preparados para alcanzarlos. Las técnicas anteriores dejaban rastros en los genomas modificados, lo que contribuía, por ejemplo, a la resistencia a los antibióticos. En cambio, una mutación obtenida mediante CRISPR-Cas no se distingue de una que haya surgido espontáneamente. Por eso, la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos ha dictaminado que estos organismos no necesitan etiquetarse como organismos modificados genéticamente.
Las técnicas anteriores eran especialmente laboriosas cuando había que modificar varios genes, porque el proceso debía realizarse de forma secuencial. Con CRISPR-Cas, la capacidad de modificar el genoma simultáneamente ya ha permitido crear hongos y manzanas que no se oxidan ni se vuelven marrones al entrar en contacto con el aire; para ello fue necesario desactivar varios genes a la vez. Estas manzanas ya están a la venta y no se consideran organismos modificados genéticamente.
Hay otras aplicaciones en desarrollo. El llamado procedimiento de impulso genético para manipular el genoma podría reducir los daños causados por insectos portadores de enfermedades. La modificación dirigida de los gametos de los mosquitos —los animales más mortíferos del mundo para los seres humanos— los incapacitaría para transmitir virus o parásitos.
Pero la aplicación de CRISPR-Cas debe abordarse con cautela. Aunque esta tecnología podría ser de gran ayuda en la lucha contra muchas enfermedades mortales, también conlleva riesgos graves y potencialmente del todo impredecibles. Para empezar, como los genomas se multiplican y se propagan con la reproducción, bastaría con modificar a un número limitado de individuos para alterar una población entera, sobre todo si el ciclo de vida del organismo es corto.
Además, dada la frecuencia de la hibridación entre especies vecinas, es posible que la modificación de una especie de mosquito también se propague progresiva e incontrolablemente a otras especies. El análisis de genomas animales muestra que estos fenómenos ya han ocurrido en el pasado: algunas especies han sido invadidas por elementos genéticos que podrían haber afectado al equilibrio de los ecosistemas y a la evolución de las especies (aunque es imposible saber cómo). Y si modificar una población de mosquitos es peligroso, no se sabe qué podría ocurrir si modificamos células humanas —en particular, células germinales— sin actuar con la debida diligencia.
La tecnología CRISPR-Cas está a punto de cambiar el mundo. Ahora es imperativo garantizar que esos cambios sean positivos.
