Leche con CRISPR y agua sin Cas.

Por Diego García

“Antes pensábamos que nuestro futuro estaba en las estrellas. 

Ahora sabemos que está en nuestros genes”. - James Watson

El sistema CRISPR/Cas9 es una herramienta de modificación genética descrita hace algunos años por el investigador español Francisco J. M. Mojica, de la Universidad de Alicante. Aunque habrás visto frecuentemente noticias al respecto,  ¿sabes cómo funciona?,  ¿o qué es lo hace para que haya supuesto una revolución?

Lo primero que hay que decir es que es un sistema que tienen casi todas las arqueas, unos microorganismos unicelulares procariotas evolutivamente distintos a las bacterias, y algunas bacterias para defenderse de los ataques de los virus. La estructura de este sistema se basa en repeticiones de ADN palindrómicas (que se leen igual al derecho que al revés), regularmente separadas por secuencias de ADN denominadas “espaciadores”. Algo así como repetición – espaciador  –  repetición – espaciador – repetición – espaciador ­- etc. Además, al inicio de esta serie hay una secuencia de ADN llamada “líder” y, un poquito antes de la secuencia líder, unos cuantos genes Cas. Todo quedaría algo así como: gen Cas - gen Cas - gen Cas - líder – repetición – espaciador – repetición – espaciador - etc.

Origen de la imagen: Emmanuelle Charpentier 

y Jennifer A. Doudna. Nature 2013. 

Habitualmente se ha comparado la acción de CRISPR/Cas9 a la de unas “tijeras moleculares”: las secuencias espaciadoras coinciden con secuencias de ADN de virus, las reconocen, se unen y hacen que el enzima Cas corte específicamente el ADN viral, impidiendo así que el virus pueda multiplicarse en la célula. Pero aún más, el enzima Cas es capaz de reconocer secuencias de ADN virales e introducirlas entre repeticiones. ¡Es un sistema de inmunidad adquirida!

Pero, ¿ésto en qué nos afecta a nosotros? ¿Dónde está la revolución? Pues resulta que podemos diseñar una secuencia espaciadora para que reconozca cualquier otra secuencia de ADN y dirigir hacia allí el enzima Cas. La potencial aplicación que hasta ahora más éxito ha tenido es la edición génica en biomedicina y en biotecnología: poder corregir una mutación (o un conjunto de ellas) específicamente con este sistema, o protegernos del VIH… En cuanto a la biotecnología, esta tecnología permitiría la reducción de tiempo en mejora vegetal, en la obtención de organismos modificados genéticamente y de bacterias interesantes desde el punto de vista industrial y alimentario.

Obviamente el sistema no funciona de una forma tan sencilla, sino que requiere muchos procesos de optimización y mejora. Tampoco se puede utilizar a la ligera y precisa de una normativa que regularice su uso. En los próximos años veremos qué ocurre con esta tecnología.

Ciencia básica vs. aplicada: Una batalla de titanes.

Por Leticia Lucero López

¿Qué impulso movía al ser humano cuando se acercó por primera vez 

a los rescoldos de un incendio?: ¿La curiosidad o la utilidad? 

¿Qué se preguntaba?: ¿Qué es eso? o ¿para qué sirve?

Si te preguntases sobre tu grado de satisfacción con los avances científico-tecnológicos de los que disponemos a día de hoy, muy probablemente responderías que es alto. Teléfonos móviles, equipos biomédicos como la resonancia magnética nuclear, medicamentos, televisores, ordenadores…, todos ellos son fruto de la ciencia aplicada y nos han facilitado y, en algunos casos mejorado, la vida. Sin embargo, la actual necesidad de obtención de resultados prácticos inmediatos hace que la investigación “básica” quede en segundo plano.

Lección de anatomía del Dr. Nicolaes Tulp. Rembrandt Van Rijn (1632)

Muchos de los descubrimientos que preceden a la tecnología actual derivan del conocimiento que empezó a gestarse por sabios como Aristóteles, Hipatia de Alejandría, Tales de Mileto, Arquímedes, Descartes, Faraday, Einstein, Rutherford, Galileo, Copérnico, Fleming, Hooke, Marie Curie, Cajal y un larguísimo etcétera. Pensadores e investigadores que buscaban el conocimiento, sin una necesidad más allá de sosegar la inquietud por el entendimiento del mundo que nos rodea. Y puede que esto, extrapolado al mundo actual, suene a pérdida de tiempo y dinero. Sin embargo, lo que muchos no comprenden es que sin los avances previos de innumerables investigadores “básicos”, la ciencia que hoy conocemos como aplicada no habría sido posible. Es algo así como si intentásemos fabricar una bicicleta sin tener los radios, la cadena, los piñones, las ruedas o el manillar; sencillamente imposible.

Hace algunas semanas tuve el placer de charlar con Francisco Mojica, descubridor del ahora mundialmente conocido sistema CRISPR-Cas9 de edición génica. Él contaba que se topó con este hallazgo estudiando los mecanismos de adaptación a condiciones de alta salinidad en unos microorganismos presentes en las salinas de Santa Pola (Alicante). ¿Quién nos iba a decir que algo tan remoto podría llegar a ser la cura de numerosas enfermedades de base genética? ¿O que puede suponer un mecanismo de mejora agrícola y ganadera, entre otras aplicaciones industriales de alto valor económico? Indudablemente puede llegar a ser “la panacea”.

Desgraciadamente la investigación “básica” no encaja en el marco de pensamiento utilitarista de muchas de las fuentes de inversión de capital, incluyendo las públicas, posiblemente por desconocimiento. Por ello en la mano de las personas dedicadas a la ciencia queda la labor de hacerle llegar a la sociedad el entendimiento sobre el verdadero modo de obrar en ciencia, culminando con la comprensión fundamental de que la obtención de aplicaciones se obtiene con tiempo, dedicación y herramientas basadas en conocimientos elementales previos.

¿Y estudiar eso… para qué sirve?

Por Adrián del Rincón Benéytez

Quizá hayas escuchado alguna vez esta pregunta. O igual se la has hecho tú a un amigo, estudiante o científico, después de que te contara algo sobre sus estudios. Yo mismo, como estudiante de Ciencias, me la he hecho muchas veces. ¿Cómo la responderías? ¿Sirve para algo estudiar, por ejemplo, lo que una proteína hace en una determinada bacteria? ¿O cómo es su estructura molecular? Parece que investigar en esas materias, que denominamos de investigación básica, es perder el tiempo y el dinero en algo que en la práctica no sirve para nada. Más aún si lo comparamos con otros estudios que tienen una aplicación directa a la medicina, la tecnología o la industria. “Eso no sirve para nada”, es la respuesta que se escucha con frecuencia. Los que hablan así no saben que los fundamentos de muchas aplicaciones útiles se han desarrollado primero en el laboratorio de investigación básica.

(Imagen tomada de  https://scientia1.files.wordpress.com)

Hay campos de investigación, como el cáncer o las enfermedades neurológicas, en los que es más evidente su relación con el bienestar de nuestra sociedad. Pero, incluso teniendo esto en cuenta, ¿se debe valorar una investigación según su utilidad inmediata? Si muchos de los grandes científicos de la historia hubieran abandonado sus estudios básicos por no tener aplicación en su día, no se habrían hecho los inventos que surgieron de ellos y de los cuales disfrutamos ahora.Santiago Ramón y Cajal escribe: “Cultivemos la ciencia por sí misma, sin considerar por el momento las aplicaciones. Estas llegan siempre; a veces tardan años, a veces, siglos” pues “lo inútil no existe en la Naturaleza”.

Un ejemplo reciente de esto es Francis Mójica, un investigador alicantino que durante años estudió una serie de repeticiones en la información genética de una bacteria denominada Haloferax mediterranei. Él mismo no imaginaba, ni ninguno de nosotros lo hubiéramos hecho, que unos años más tarde sus estudios darían lugar a, sin duda, la herramienta más eficaz y específica que existe para editar la información genética: “el sistema CRISPR/Cas9”. Y mucho menos que este sistema descubierto en una bacteria podría ser empleado en la cura del cáncer y de muchas enfermedades genéticas.

(Francisco Juan Martínez Mójica, imagen tomada de http://www.publico.es/)

Entonces… ¿para qué sirve la investigación básica? Para mucho, para descubrir los fundamentos de grandes aplicaciones.