Preguntes i respostes sobre CRISPR

BarcelonaEl sistema d’edició genètica CRISPR-Cas9, que s’ha fet servir per produir els primers humans genèticament modificats, s’utilitza des de fa 5 anys en laboratoris de biologia molecular. Repassem en què consisteix i quines aplicacions té.

Què és?

La transformació d’unes seqüències d’ADN en una tecnologia d’edició

Amb les sigles CRISPR (de l’anglès clustered regularly interspaced short palindromic repeats, repeticions palindròmiques curtes agrupades i regularment espaiades) es coneixen unes seqüències d’ADN que trobem de manera natural als genomes de bacteris i arqueus. Són el tret distintiu d’un sistema de defensa que fan servir aquests microorganismes per recordar els virus que els han infectat i poder-los destruir quan els tornen a infectar. Els científics han modificat aquest sistema de defensa bacterià per convertir-lo en una tecnologia d’edició genètica molt precisa que permet modificar el genoma de qualsevol ésser viu.

Com funciona?

Unes tisores moleculars s’uneixen a la cadena de l’ADN i la tallen

El sistema CRISPR-Cas9 funciona com una cirurgia precisa que permet corregir una sola lletra de l’ADN. Fa ús d’una proteïna (Cas9) que actua a mode de tisores moleculars i d’una molècula similar a l’ADN, anomenada ARN, que els científics poden dissenyar perquè s’assembli a la ubicació precisa del genoma que volen corregir. L’ARN actua com a guia i dirigeix Cas9 cap al gen. Quan el troba, les tisores moleculars s’hi uneixen, el retallen i la cèl·lula repara el tall. Aquest procés s’aprofita per modificar el genoma de manera dirigida i eliminar algunes lletres d’un gen per silenciar-lo.

Quan es va descobrir?

Ha tingut molts pares i se n’estan discutint les patents

La seva descoberta ha sigut un procés llarg en el qual han intervingut molts científics. Francisco Mojica, investigador de la Universitat d’Alacant, identificà el 1993 les seqüències CRISPR. Altres investigadors caracteritzaren les tisores moleculars del sistema -la proteïna Cas9- i els dos ARN petits que li serveixen de guia per tallar una ubicació concreta de l’ADN. El 2012 els equips d’Emmanuelle Charpentier, llavors a la Universitat d’Umea a Suècia, i de Jennifer Doudna, de la Universitat de Califòrnia a Berkeley, combinaren de manera sintètica els dos ARN que fan de guia en una sola molècula i això va obrir la porta a poder-la utilitzar com a eina d’edició genètica en un ampli nombre d’organismes. Finalment, el 2013, els grups de Feng Zhang, al Broad Institute de Harvard, i de George Church, a la Universitat de Harvard, van ser els primers a adaptar el sistema i utilitzar-lo en cèl·lules eucariotes com les humanes. Totes aquestes contribucions han conduït a una disputa sobre la paternitat de CRISPR, tant científica com en el terreny de les patents.

Qui pot usar-la i per a què?

Qualsevol estudiant de biologia molecular la pot dominar

CRISPR-Cas9 és una tècnica a disposició de la majoria de laboratoris, qualsevol estudiant de biologia molecular la pot dominar. És ràpida, econòmica, i molt més precisa i efectiva que altres mètodes. Entre les aplicacions mèdiques, s’ha utilitzat experimentalment per tractar casos de malalties greus i incurables, i aquest any està previst que comencin els primers assajos clínics en humans per a malalties de la sang. Fins ara les aplicacions clíniques havien introduït modificacions que no podien ser transmeses a la descendència. L’anunci de la Xina és el primer en què s’han modificat embrions i obre una porta a un terreny totalment desconegut.