DOSSIER

Retallar i enganxar trossos d’ADN: l’eina terapèutica del futur?

Una de les revolucions tecnològiques del segle XXI en el món de la biologia molecular ve de la mà de noves eines que permeten editar el nostre genoma -afegir, eliminar o alterar peces del conjunt de gens de les nostres cèl·lules. Com funcionen aquestes eines moleculars i per a què poden servir? Per Dr Anna Caballé

Les peces del trencaclosques format pel nostre ADN, els gens, estan codificats dins dels 23 parells de cromosomes de cada cèl·lula humana. Els estudis en genètica fa anys que avancen per entendre d’arrel certes malalties hereditàries, on petites mutacions (errors inesperats en el sistema de codificació genètic) donen lloc a patologies amb sovint devastadores conseqüències. En l’última dècada, la idea de corregir de manera precisa i eficaç aquests errors està més propera que mai gràcies a les conegudes com a “tisores moleculars”: CRISPR-Cas9 (llegit crísper) és el sistema que ha revolucionat la comunitat científica i que permet editar el genoma de manera ràpida, precisa, barata i més eficaçment que altres mètodes descrits prèviament.

En què consisteix el tàndem CRISPR-Cas9? El primer nom ve de les sigles en anglès de clustered regular interspaced short palindromic repeats (CRISPR), és a dir, múltiples còpies de trossets petits d’ADN en forma de palíndrom que es repeteixen periòdicament. El segon nom simplement ve de CRISPR-associated protein 9 (Cas9) i es tracta de la proteïna que fa el tall de l’ADN quan reconeix els trossos CRISPR. L’origen d’aquest sistema el trobem en estudis científics entre el 1993 i el 2006 en diferents tipus de bacteris, on es va observar que certs microorganismes fan servir CRISPR-Cas9 com a part del sistema immunitari per a defensar-se contra virus –identificant, memoritzant i “atacant” l’ADN invasor. No va ser fins l’any 2008 que es va descobrir l’habilitat de les proteïnes Cas9 de tallar la doble cadena d’ADN en posicions específiques i el 2012, el boom final va arribar quan un equip de Harvard (EEUU) va aconseguir adaptar el sistema amb tres elements perquè funcionés en cèl·lules humanes. Per primer cop, es van afegir o treure peces d’ADN específiques amb “tisores moleculars”, deixant que la pròpia cèl·lula reparés posteriorment el tall i seguís vivint amb el genoma editat.

L’ús de CRISPR com a eina terapèutica en humans ha despertat un debat ètic a escala internacional

Científics d’arreu del món van començar a beneficiar-se de l’enginy de poder adaptar aquesta eina cel·lular per fer-la servir en diferent tipus d’organismes experimentals com ratolins, mosques, llevats, cucs… En els últims anys, s’ha anat perfeccionat la tècnica (per exemple, amb noves proteïnes Cas o reduint la taxa d’errors introduïts de manera involuntària d’un 10% fins a un modest 0,1%) i s’ha aconseguit aplicar CRISPR per corregir mutacions relacionades amb malalties genètiques i càncer en models animals, per descobrir la funció de gens essencials en processos biològics, o modificar plantes per millorar-ne el cultiu, entre d’altres. En l’àmbit biomèdic, la cursa entre científics xinesos i americans per corregir malalties humanes ha anat adquirint velocitat i, al 2017, es van anunciar els primers embrions humans genèticament editats amb CRISPR de manera segura –a l’estadi d’una sola cèl·lula després de fertilització in vitro, utilitzant esperma de donants i sense que s’implantessin a l’úter de cap dona. Recentment, el Regne Unit ha aprovat l’ús d’edició genòmica en embrions humans (de menys d’una setmana) únicament per a ús científic, fet que la majoria de científics veu amb bons ulls, per poder investigar i entendre amb detall els efectes i millorar l’eficàcia de l’aplicació. Per altra banda, l’Acadèmia Nacional de Ciències dels Estats Units ha donat llum verda a l’ús a llarg termini de l’edició del genoma en embrions humans per corregir mutacions genètiques que puguin curar o preveure malalties hereditàries.

Els prospectes de l’ús de CRISPR com a eina terapèutica en embrions humans, o en la modificació de plantes o animals, ha despertat un debat ètic a escala internacional, amb detractors i promotors enfrontats comparant els avantatges mèdics, ecològics, agricultors i ramaders versus els perills per a la salut i diversos conflictes ètics. Tampoc queda clar com es gestionarà la possible aplicació de CRISPR en teixits en infants o adults –per a introduir trossos d’ADN per tractar certes malalties mitjançant teràpia gènica, com seria el cas de patologies oculars. Queda per veure també com reaccionarà el cos humà a teràpies amb CRISPR (un estudi recent ha descobert que varis de nosaltres portem anticossos contra proteïnes Cas9), i com de segurs i informatius seran els assajos clínics en un futur.

El descobriment d’un sistema clau per a bacteris ha fet el gran salt a les cèl·lules humanes, demostrant que la recerca fonamental pot revolucionar el nostre món, tal i com va fer el descobriment de la penicil·lina en el seu moment (1941). Potser la propera edició dels premis Nobel de medicina també aclarirà qui són els herois que mereixen ser reconeguts: amb l’alacantí Francis Mojica (va definir CRISPR en bacteris), la francesa Emmanuelle Charpentier, l’americana Jennifer Doudna (ambdues van contribuir als descobriments de CRIPSR com a eina per a editar el genoma en bacteris) i l’americà d’origen xinés Feng Zhang (va adaptar-ne l’ús en cèl·lules humanes i té una batalla legal amb Charpentier i Doudna per les patents de la tecnologia CRISPR) com a principals candidats per passar a la història com a científics que han canviat el món de la biomedicina.

 

Anna Caballé (@caballe_anna) és una científica   doctorada en biologia molecular i cel·lular que treballa com a investigadora biomèdica per a la Universitat d’Oxford (Anglaterra).

Afegir comentari

Fes clic aquí per publicar un comentari

*

Si continua utilizando el sitio, usted acepta el uso de cookies. más información

La configuración de las "cookies" en este sitio web se activa para darle una mejor experiencia de navegación. Si continúa utilizando este sitio web sin cambiar la configuración de las "cookies" o sin hacer clic en "Aceptar" a continuación, usted está consintiendo a la misma el uso de dichos "cookies".

Cerrar