Preguntes i respostes sobre CRISPR

El 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 de tot el món. A continuació 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 c lustered 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 dels bacteris i els 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, inclosos els humans.

Com funciona?

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

El sistema CRISPR-Cas9 funciona com una mena de 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 a plaer perquè s’assembli a la ubicació precisa del genoma que volen corregir, per exemple un gen mutat. L’ARN actua com a guia i dirigeix Cas9 cap al gen. Quan el troba, les tisores moleculars s’hi uneixen, el retallen, i a continuació la cèl·lula repara el tall. Aquest procés s’aprofita per modificar el genoma de manera dirigida i eliminar, per exemple, 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 tant d’Europa com dels Estats Units. Francisco Mojica, investigador de la Universitat d’Alacant, va identificar el 1993 les seqüències CRISPR. Altres investigadors van caracteritzar 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, van combinar 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 fer-la servir i per a què?

És tan fàcil que 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 ràpidament i editar un gen en un parell de dies. És ràpida, econòmica, i molt més precisa i efectiva que altres mètodes anteriors. Entre les seves aplicacions mèdiques, s’ha utilitzat fins ara de manera experimental 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 com la beta-talassèmia i l’anèmia de cèl·lules falciformes.

Fins ara totes les aplicacions clíniques havien introduït modificacions que no podien ser transmeses a la descendència. L’anunci de la Xina és el primer en el qual s’han modificat embrions i obre una porta a un terreny totalment desconegut.