Durante los últimos años hemos escuchado hablar bastante sobre CRISPR-Cas9 y otras técnicas CRISPR. No solo ha aparecido en la prensa especializada, sino que ha levantado todo tipo de polémicas en los medios generalistas e, incluso, se ha abierto camino hasta la cultura pop, apareciendo en series de Marvel y otras ficciones. Podríamos resumir las técnicas CRISPR del siguiente modo: son una manera de cambiar una parte concreta del ADN de un ser vivo a la carta, localizando el lugar concreto donde queremos realizar la modificación, dañando el ADN y forzando a que los sistemas de reparación resuelvan el problema introduciendo algunos cambios. Por supuesto, es mucho más complejo que todo esto, pero servirá para hacernos una primera idea.

El caso es que, por prometedoras y revolucionarias que sean estas herramientas CRISPR, no son las primeras que caen en nuestras manos. Antes de ellas, los laboratorios se han servido de métodos menos eficientes y precisos para editar el ADN de los seres vivos y, presumiblemente, el futuro seguirá esta tendencia, trayéndonos una alternativa a CRISPR que la supere en precisión o seguridad, o quizá en ambas. Si la revolución CRISPR ya supuso un aumento considerable del interés en la edición genética y una mayor accesibilidad a estas técnicas incluso entre el personal no formado, quién sabe cuál podría ser el impacto de la siguiente iteración del progreso, cuando una nueva herramienta logre “democratizar” incluso más la edición genética. De hecho, ya hemos tenido algún desastre ético con CRISPR, por lo que, ¿qué nos espera con su sucesor?Pues ya ha llegado, se llama “edición de bases”, y durante este año empezará a probarse en ensayos clínicos con humanos.

CRISPR contra la edición de bases

Aunque lo natural parece pensar que esta nueva técnica sustituirá a las anteriores, no está tan claro como parece. Del mismo modo que el vídeo no mató a la radio, sino que encontraron distintos ámbitos en los que especializarse, puede que CRISPR y la edición de bases hallen sus propios nichos. Ahora que podemos extendernos un poco más, expandamos la definición de CRISPR que dimos antes. El alicantino Francisco Mojica descubrió en 2003 cómo se protegían las arqueobacterias contra los virus que trataban de infectarlas. Unos años después, Jennifer Doudna y Emmanuelle Charpentier lograron convertir esos sistemas de inmunidad en una manera de editar el ADN de las bacterias. Finalmente, Feng Zhang consiguió adaptar este sistema para que pudiera ser utilizado en células eucariotas, como las de una planta, un hongo o las nuestras.

La estrategia era la siguiente. Las proteínas Cas son moléculas capaces de cortar en lugares concretos del ADN y podemos elegir ese punto exacto si la asociamos con una secuencia de nuestra elección. Dicho de otro modo, es como querer editar un libro con unas tijeras y una tira de palabras. El sistema buscará el lugar donde tu tira de palabras coincida con las del libro en ese mismo orden y realizará el corte. En este caso, Cas9, por ejemplo, corta las dos hebras que forman el ADN (como si fueran dos cintas entrelazadas en una doble espiral). Tras hacer esto el ADN se reparará modificando ligeramente la parte rota, lo cual puede dejar inservible esa parte de la molécula y hacerla ilegible. Si queremos desactivar un gen, por ejemplo, esa sería una manera. Si queremos hacer una edición más fina podemos darle el fragmento que queremos que introduzca, el equivalente a una frase que queremos que use para reparar la parte rota. La parte negativa es que, por mucho que superen a las técnicas previas,sigue habiendo errores y las ediciones en lugares que no pretendíamos evitar son las principales.

Despacito y con buena letra

Lo cierto es que la edición de bases también se aprovecha de la tecnología CRISPR-Cas, concretamente utiliza la proteína Cas9 modificada de tal modo que no logra cortar ambas hebras del ADN, sino solamente una. La otra diferencia está en que, una vez localizado el lugar a editar mediante el mismo sistema que comentábamos antes, se modifica una sola de las bases nitrogenadas de la hebra que sigue íntegra. Dicho de otro modo, es como si solo modificáramos una de las letras de un libro. Estas modificaciones no son azarosas, sino que en función de la “letra” a cambiar y de la que queramos obtener hay que hacer un cambio u otro. En cualquier caso, de este modo logramos que, al intentar reparar la hebra rota, ambas hebras terminen de sustituir su base nitrogenada por la que realmente nos interesa.

Esta técnica también tiene off targets, que es como llamamos a las modificaciones que ocurren fuera de donde nosotros queremos que ocurran. El verdadero cambio es esa precisión que permitiría corregir enfermedades producidas por la alteración de una o unas pocas bases nitrogenadas en la inmensidad del ADN, como la Progeria, en la que se produce un envejecimiento acelerado de los niños que la padecen.

QUE NO TE LA CUELEN:

• La edición de bases es una idea brillante cuya primera publicación se remonta a 2016, pero no es completamente independiente a CRISPR, como hemos visto, también implica algunos problemas de ediciones involuntarias y, sobre todo no parece que vaya a poder competir con todas las potenciales aplicaciones de CRISPR-Cas.

REFERENCIAS (MLA):

• Jinek, Martin et al. “A Programmable Dual-RNA–Guided DNA Endonuclease In Adaptive Bacterial Immunity”. Science, vol 337, no. 6096, 2012, pp. 816-821. American Association For The Advancement Of Science (AAAS), https://doi.org/10.1126/science.1225829. Accessed 1 June 2022.
• Koblan, Luke W. et al. “In Vivo Base Editing Rescues Hutchinson–Gilford Progeria Syndrome In Mice”. Nature, vol 589, no. 7843, 2021, pp. 608-614. Springer Science And Business Media LLC, https://doi.org/10.1038/s41586-020-03086-7. Accessed 1 June 2022.
• Komor, Alexis C. et al. “Programmable Editing Of A Target Base In Genomic DNA Without Double-Stranded DNA Cleavage”. Nature, vol 533, no. 7603, 2016, pp. 420-424. Springer Science And Business Media LLC, https://doi.org/10.1038/nature17946. Accessed 1 June 2022.
• Musunuru, Kiran et al. “In Vivo CRISPR Base Editing Of PCSK9 Durably Lowers Cholesterol In Primates”. Nature, vol 593, no. 7859, 2021, pp. 429-434. Springer Science And Business Media LLC, https://doi.org/10.1038/s41586-021-03534-y. Accessed 1 June 2022