Copiar, tallar i enganxar lletres i gens

IMAGINEM EL LLIBRE d’instruccions d’una màquina amb alguna errada que fa que tot vagi malament. La solució seria fàcil: esborrar l’error i canviar-lo per l’ordre adequada perquè tot funcioni com cal. Això, que sona tan fàcil de fer amb un processador de textos qualsevol, no ha sigut possible fins ara amb el manual d’instruccions més important que existeix, el llibre de la vida, el genoma humà, que en els seus gens i altres components conté el seguit d’instruccions que fan que siguem com som, i que el nostre cos funcioni. Els científics han trobat la manera de procedir com es faria amb un processador de textos, és a dir, la manera d’activar l’equivalent als comandaments del teclat de l’ordinador que permeten “copiar, tallar, enganxar”. Les bioquímiques Emmanuelle Charpentier (França) i Jennifer Doudna (USA) van ser les persones que el 2012 van desenvolupar una tecnologia d’edició genòmica revolucionària, coneguda com a CRISPR-Cas9, que permet precisament reescriure el genoma i corregir els gens defectuosos amb un nivell de precisió sense precedents i de manera molt econòmica.

Els últims experiments amb aquesta tècnica ja han posat sobre la taula alguns dilemes ètics. Fa poc, uns científics xinesos, de la Universitat de Sun Yat-sen, van utilitzar la tècnica CRISPR-Cas9 per modificar genèticament embrions humans per primer cop. Ja s’havia fet amb embrions d’animals, fins i tot amb micos, però encara no s’havia modificat mai el material genètic d’un embrió humà. Tot i que els científics van enviar el seu treball a les principals revistes científiques, Science i Nature, totes es dues es van negar a publicar-lo perquè no el consideren ètic. Finalment, es va publicar al maig a la revista Protein&Cell. Tot i haver-se negat a publicar l’estudi, les dues primeres revistes han sigut l’entorn on s’ha generat el debat ètic més important, amb diversos articles d’opinió de científics que alerten sobre la necessitat de prendre mesures adequades davant la manipulació genètica d’embrions humans.

La tècnica obre grans possibilitats a la medicina, per evitar i tractar malalties. Si bé pot modificar gens en cèl·lules adultes, com ara les que formen un tumor o altres teixits malalts, el que més recels aixeca és la possibilitat de modificar l’ADN en embrions, o fins i tot en òvuls o espermatozous. Intervenir sobre el nostre llinatge de manera tan directa obre la porta a modificar l’evolució humana. Els detractors també hi veuen altres possibilitats, com modificar gens relacionats amb l’aparença física o amb les capacitats intel·lectuals. Els experts demanen un debat que permeti determinar en quins casos seria adequat utilitzar la tècnica i els mecanismes de control.

Els investigadors xinesos van aplicar l’edició genètica a un embrió humà per corregir el defecte genètic que produeix la talassèmia, una malaltia de la sang. Els mateixos investigadors reconeixen a les conclusions de l’estudi que la tècnica requeriria millores importants per ser vàlida en un entorn clínic. Per motius ètics, els investigadors declaraven en el mateix article científic que per a la seva recerca van utilitzar embrions anòmals, que se sabia que no eren viables i que, per tant, no podien ser implantats per a un embaràs. L’equip xinès va aplicar la tecnologia CRISP-Cos9 a més de 80 embrions. Només va funcionar en alguns casos. En altres o no va funcionar o també van introduir altres canvis no volguts.

UN BISTURÍ INSPIRAT EN BACTERIS

Si bé actualment les tècniques de diagnòstic genètic preimplantacional ja permeten triar embrions lliures d’una mutació genètica abans d’implantar-los a l’úter matern, la tecnologia d’edició de gens obre la possibilitat de modificar la línia germinal i reparar de manera permanent el gen anòmal d’un embrió, òvul o de l’esperma de manera que passi als descendents i a generacions futures.

La tècnica, que té nom de patates cruixents, CRISPR-Cas9, permet afegir o treure material genètic utilitzant un enzim que funciona com una mena de bisturí. CRISP són les sigles de clustered regularly interspaced short palindromic repeats, un nom que sona críptic. Es tracta de seqüències d’ADN bacterià molt especial, unes seqüències curtes que es llegeixen igual de dreta a esquerra que d’esquerra a dreta, com un palíndrom, dissenyades per anar directes al gen que es vol modificar.

Els nanoenginyers s’han inspirat en la natura, ja que és així com alguns microorganismes, virus i bacteris són capaços d’introduir-se dins del genoma de les cèl·lules i modificar el seu comportament, o de blindar-se ells mateixos davant agents estranys. Els genetistes estan aprenent a domesticar CRISP per modificar el genoma segons convingui. La tècnica utilitza fragments d’ARN dissenyats per guiar els enzims que tallen l’ADN fins a les parts del genoma que es volen editar.

EINA PODEROSA

En un estudi amb mosques fet per la Universitat de Califòrnia (UC) s’ha demostrat que aquesta tècnica pot accelerar l’evolució biològica d’una espècie. Segons les lleis mendelianes, l’herència genètica de la mare tan sols afectaria un de cada quatre descendents. En l’experiment realitzat per la UC, en què es va introduir un gen per fer les mosques més pàl·lides, el gen editat el van heretar el cent per cent dels descendents. Així doncs, CRISP obre la possibilitat de seleccionar gens bons o dolents per modelar el nostre futur. Una decisió subjectiva que, un cop més, requereix un debat. En el cas dels investigadors de la UC, volen aplicar la seva recerca a aconseguir mosquits genèticament editats per no transmetre el paràsit de la malària o el dengue.

La tècnica s’ha mostrat menys eficient en micos. En un estudi a la Nanjing Medical University, a la Xina, publicat a la revista científica Cell, es van editar dos gens d’embrions de micos bessons.

També es pot aplicar a la millora vegetal i com a alternativa a les tècniques actuals de manipulació genètica. Ja s’ha començat a experimentar amb arròs.