Científicos encuentran la edición de genes con CRISPR difícil de resistir
Tabla de contenido:
- Un momento Eureka
- Mirando al pasado para manejar la tecnología futurista
- ¿Clonación de dinero?
- Cuerpos cardíacos de picadura contra la ciencia dura
Hackear el genoma humano hace tiempo que se ha convertido en un gran teatro de ciencia ficción porque siempre ha parecido fantásticamente imposible y se presta tan fácilmente a siniestras tramas.
Pero dado que los científicos lograron mapear el genoma humano en la década de 1990, la ingeniería genética parece menos como ficción y más como el punto final presunto de la investigación médica.
AdvertisementAdvertisementTodavía tememos jugar con el genoma humano de maneras hereditarias, incluso cuando el uso de la ingeniería genética para tratar a las personas enfermas comienza a progresar realmente. Es ilegal editar ADN heredable en muchos países, aunque no en los Estados Unidos. Pero hemos dejado una discusión sobre las implicaciones éticas y los aspectos prácticos de la regulación que deben elaborarse a medida que la tecnología avanza.
Pero en 2012, lo que antes parecía solo una posibilidad futura se convirtió en un dilema inmediato.
Fue entonces cuando la bióloga molecular de la Universidad de California, Jennifer Doudna, Ph. D., y algunos colegas describieron una nueva técnica de ingeniería genética llamada CRISPR-Cas9 en un artículo en la revista Science. En resumen, la tecnología permite a un científico cortar piezas problemáticas de ADN, un procedimiento con un profundo potencial para curar enfermedades genéticas devastadoras como la de Huntington.
La técnica es tan fácil que cualquier biólogo que se sintiera tan inclinado podría "editar" la composición genética de un embrión humano e implantarlo en una mujer usando la fertilización in vitro (FIV). Ese cambio entraría en el conjunto de genes de una vez por todas.
Varios grupos han dado la alarma de que ya es hora. Ya no es ciencia ficción. Dr. George Daley, Harvard Medical CenterCRISPR-Cas9 también podría reprogramar los genes que causan enfermedades genéticas como la anemia de células falciformes y la enfermedad de Huntington, prometiendo una cura para todo uso.
Científicos y reguladores se han apresurado a ponerse al día.
"Dado que los problemas de poder modificar un genoma, especialmente un embrión, ahora son mucho más inmediatos y más preocupantes, es por eso que varios grupos han dado la alarma de que ya es hora. Ya no es ciencia ficción ", dijo el Dr. George Daley, Ph. D., un biólogo de células madre en el Harvard Medical Center.
Pero los críticos dicen que el proceso que guía si cambiaremos nuestra herencia genética humana y cómo cambiaremos es desatinado, excluyente y contaminado por la promesa de ganancias para aquellos que podrían beneficiarse de una cura para el cáncer o una enfermedad genética, o de una solución por algún rasgo genético subjetivamente indeseable.
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Un momento Eureka
Técnicamente, se ha podido editar el ADN humano desde mediados de la década de 1970, cuando Paul Berg, Ph.D., ADN humano cultivado en bacterias E. coli en su laboratorio de Stanford. Pero esos primeros métodos requerían mucha mano de obra y eran poco confiables.
AdvertisementAdvertisementDoudna (pronunciado DOWD-na) entró en el debate sobre la ingeniería humana por accidente. Experta en ARN, la llamaron para ayudar a algunos colegas a investigar cómo las bacterias combaten los virus.
Poco a poco quedó claro que las bacterias identifican y se dirigen a fragmentos de ADN viral mediante un proceso llamado CRISPR-Cas9. La primera vez que una bacteria se encuentra con un virus, almacena un poco de su ADN. Más tarde, ese ADN sirve como un poster "más buscado". Si la bacteria vuelve a encontrarse con el mismo virus, lo ataca cortando el patrón familiar de ADN.
Doudna y sus colegas se dieron cuenta rápidamente de que los científicos podrían aprovechar el proceso bacteriano para editar el ADN, ya sea que perteneciera a un virus, a una planta agrícola o a un ser humano.
Anuncio"Pensé, wow, si esto pudiera funcionar en células animales o vegetales, esta podría ser una herramienta muy, muy útil y muy poderosa. Honestamente, ni siquiera me había dado cuenta de lo poderoso que era ", dijo Doudna a NPR en una entrevista en 2014. (Rechazó la solicitud de Healthline para una entrevista, citando su horario de viaje profesional).
El poder del nuevo enfoque no pasó desapercibido.
AdvertisementAdvertisementEsta primavera, investigadores chinos que utilizaron el método CRISPR-Cas9 en embriones humanos publicaron sus hallazgos en una revista estadounidense.
Los embriones no eran viables y el enfoque no funcionó tan bien como se esperaba, pero el informe envió una ola de alarma a través de la comunidad científica, revelando qué tan fuerte era la tentación de utilizar CRISPR para modificar el ADN humano heredable.
A los pocos días de esa publicación, un equipo de la Universidad de California en San Diego (UCSD) anunció el éxito con CRISPR en moscas de la fruta. Hicieron cambios en los genes de un par de moscas de la fruta, asegurándose de que el rasgo que habían REPLACEado pasaría a todos los descendientes. Este tipo de ingeniería genética se llama "impulso genético". "
AnuncioLos científicos de UCSD imaginaron que usaron el enfoque para hacer mejores ratones y moscas de la fruta para la investigación, pero las implicaciones fueron claras: podríamos cambiar rápidamente una especie completa, incluidos nosotros mismos, utilizando CRISPR.
Apenas la semana pasada, científicos británicos solicitaron una licencia de la Autoridad de Fertilización y Embriología Humana del Reino Unido para editar los genomas de embriones humanos almacenados en clínicas de fertilidad. Planean usar embriones viables pero prometen no implantarlos después de que hayan sido modificados.
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Mirando al pasado para manejar la tecnología futurista
Mientras tanto, Doudna y otros científicos, especialistas en ética y abogados han comenzado a luchar con los desafíos éticos de CRISPR.
En enero, Doudna y un pequeño grupo de líderes de pensamiento de EE. UU. Se reunieron en Napa, California, para discutir qué hacer con el genio que habían dejado escapar de su botella.Paul Berg, quien fue pionero en ingeniería genética con su descubrimiento de ADN recombinante en 1975, estaba allí.
El grupo se estaba inspirando en la conferencia que Berg organizó en 1975 en Asilomar Conference Grounds, justo a las afueras de Monterey, California, para decidir cómo la ciencia avanzaría con la ingeniería genética. Esa reunión es ampliamente anunciada como una prueba de que los científicos pueden manejar con seguridad herramientas controvertidas y potencialmente destructivas.
En la primavera, varios participantes de la reunión de Napa -incluidos Doudna, Berg y Daley de Harvard- publicaron una posición argumentando que CRISPR no debería usarse en el ADN reproductivo ni en las células germinales. Pero, dijeron, la investigación de laboratorio debería continuar.
A fines de este año, un grupo internacional de expertos científicos convergerá en Washington, DC, para comenzar a esbozar un plan para posibles límites en CRISPR. El esfuerzo se ha acelerado, reflejando la urgencia del asunto.
Pero como la cumbre solo de invitación, patrocinada por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina y sus contrapartes del Reino Unido y China, se reúne, los críticos argumentan que está condenada al fracaso porque excluye preguntas clave y la oportunidad de comentario publico
Las Academias Nacionales dicen que habrá asientos limitados para los miembros del público.
Si CRISPR representa "un cambio de marea en términos de la forma en que nos consideramos a nosotros mismos como seres", como lo plantea Daley, ¿cuál es la mejor manera de decidir un tema tan importante?
Sheila Jasanoff, Ph. D., profesora de estudios de ciencia y tecnología en la Escuela Kennedy de Harvard, cree que la reunión de diciembre ya se está haciendo eco de algunos de los fracasos de la conferencia Asilomar.
Los científicos de Asilomar observaron los productos de la ingeniería genética temprana por su potencial para ser utilizados como armas biológicas y se preocuparon principalmente por los riesgos de que escapen del laboratorio.
No anticiparon lo que ha demostrado ser un acalorado y prolongado debate sobre los organismos genéticamente modificados (GM), que ha tenido importantes consecuencias para los agricultores, los ecologistas y los pesos pesados de los agronegocios, como Monsanto.
"En retrospectiva, uno puede ver la larga, a veces trágica, controversia sobre los cultivos transgénicos (…) como una reapertura por parte de ciudadanos globales de todas las dimensiones de la ingeniería genética que Asilomar había excluido", escribió Jasanoff en un artículo de opinión objetando la cumbre de la próxima generación en ingeniería genética.
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¿Clonación de dinero?
Los científicos que se reunieron en Asilomar tuvieron poco que ver con las aplicaciones comerciales de su investigación. Pero con la Ley Bayh-Dole de 1980, los profesores y las universidades ganaron interés financiero en cómo se comercializaron sus descubrimientos.
Sus intereses comerciales pueden haber influido en su elección de no considerar la cuestión del uso de CRISPR en plantas y animales agrícolas en la reunión internacional, incluso cuando el debate sobre ellos continúa a fuego lento.
Doudna está involucrado con tres de la docena de empresas que ya se han formado con la esperanza de comercializar la edición de genes CRISPR.Una compañía, Caribou Bio, está explícitamente interesada en aplicaciones agrícolas.
Según Pete Shanks, MA, del Centro de Genética y Sociedad, la agricultura probablemente será una de las primeras empresas rentables para CRISPR, porque la modificación de semillas no requiere tanta precisión como la medicina humana.
"Mientras termines obteniendo una semilla que funcione, estás bien", dijo Shanks.
Sería difícil encontrar a alguien en el mundo de la biotecnología que no tenga interés porque todos los principales en esta conversación tienen lo que parecen ser conflictos de intereses. Marcy Darnovsky, Centro de Genética y SociedadPero los intereses financieros de Doudna en su descubrimiento son más la regla que la excepción.
"Sería difícil encontrar a alguien en el mundo de la biotecnología que no tenga interés porque todos los principales en esta conversación tienen lo que parecen ser conflictos de intereses", dijo Marcy Darnovsky, Ph. D., el director ejecutivo del Centro de Genética y Sociedad. Darnovsky, quien asistirá a la conferencia de Washington, quiere que la ingeniería genética se limite a los procedimientos médicos en individuos, no cambios heredables que entrarán en el conjunto de genes.
Michael Kalichman dirige el Centro de Ética y Sociedad en UCSD. Él describe la participación de Doudna en el aspecto comercial de su trabajo simplemente como parte de su trabajo como jefa de un laboratorio de investigación en un mundo posterior a Bayh-Dole.
"Tu trabajo es tratar de venderlo", dijo. "Doudna no oculta sus intereses en eso. "
En una habitación llena de científicos, doctores y abogados universitarios, todas las opiniones están teñidas de dinero.
"Solo tenemos personas que tienen intereses financieros que están tomando decisiones no solo que se van a aplicar, sino que están formulando las preguntas que se van a hacer", dijo Darnovsky.
Kalichman, cuya carrera ha "puesto entre corchetes" la Ley Bayh-Dole, dice que la ley ha resultado en un cambio más rápido de la investigación pura a las aplicaciones clínicas. Pero también deja espacio para el sesgo.
"La pregunta es, '¿el sistema de interés financiero crea una tendencia a ver ciertas cosas? "y la respuesta parece ser sí", dijo.
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Cuerpos cardíacos de picadura contra la ciencia dura
En su editorial sobre CRISPR, titulado" Un camino prudente para la ingeniería genómica y la modificación del gen germinal "- Doudna, Daley, Berg y otros dicen que los investigadores deberían explorar cómo funciona CRISPR en embriones humanos, siempre y cuando nadie implante los embriones modificados.
"Argumentan que la edición de células germinales humanas (gametos y embriones tempranos) con fines de investigación debe avanzar inmediatamente mientras se desarrolla un diálogo sobre las implicaciones sociales y éticas del uso de células germinales modificadas para iniciar un embarazo", dijo Darnovsky del editorial.
Investigaciones adicionales, argumenta la pieza, nos darán más información sobre cómo funcionan las modificaciones en la línea germinal, o, como en el estudio chino, no.
"Ellos llaman a esto 'un camino prudente' ', dijo Darnovsky. "Pero sería fácil leerlo como 'Si nuestra investigación demuestra que podemos modificar la línea germinal de forma segura y precisa, ese será un argumento para proceder a crear humanos transgénicos. ''
Hace apenas una década desde que leímos por primera vez el genoma humano. Deberíamos tener mucha precaución antes de comenzar a reescribirla. Eric Lander, Broad InstituteDoudna ha descrito CRISPR como un método para editar los errores tipográficos que se nos dan en el texto impreso de la naturaleza. Su metáfora pretende hacer que un proceso increíblemente complicado sea comprensible para los no científicos. Pero también pasa por alto los riesgos de la edición de genes: la realidad es que el libro de la genética humana está escrito en un lenguaje que apenas comprendemos.
"Han pasado solo una década desde que leímos por primera vez el genoma humano. Deberíamos tener mucha precaución antes de comenzar a reescribirla ", escribió Eric Lander, Ph. D., director del Broad Institute, en su artículo de opinión sobre CRISPR.
The Broad Institute compitió con el laboratorio de Doudna en la costa oeste por los avances en CRISPR y está involucrado en un juicio sobre quién posee las patentes.
Lander está de acuerdo en que no deberíamos tocar el ADN heredable, pero deja espacio para una "posible excepción de la corrección de genes de enfermedades monogénicas severas", en los pocos casos en los que no hay alternativa. "
¿Qué pasa si la investigación que Doudna defiende y los científicos del Reino Unido ya están pidiendo hacer promesas para curar una enfermedad genética devastadora como la de Huntington, no caso por caso sino eliminando la mutación genética por completo? El público probablemente demandaría acceso a esa cura.
¿Pero qué pasaría si lo que parecía ser una cura tuviera grandes efectos secundarios genéticos involuntarios que no fueron aparentes hasta la próxima generación?
"Conseguir de una observación brillante a algo que ayuda a las masas es complicado", dijo Jasanoff.
