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Los científicos se rebelan contra la ley europea de transgénicos

Miles de investigadores exigen a la UE que elimine los obstáculos a la edición genética para crear frutas y verduras más nutritivas y resistentes al cambio climático

Las verduras del futuro crecen en un invernadero de Valencia. Hay tomates que no producen sustancias alérgicas y otros cuyos genes se han modificado para que el tomate vuelva a saber a tomate. En breve puede sumarse otra variedad capaz de aguantar olas de calor que en condiciones normales pueden arruinar cosechas enteras en el sur de España. El creador de este huerto experimental es el científico Antonio Granell. Como muchos otros investigadores europeos en su campo, este químico afronta con preocupación una realidad que no llega a digerir: es probable que ninguna de estas plantas se desarrollen en España, ni en cualquier otro país de Europa, pues la ley lo hace imposible en la práctica.

“No se puede impedir la llegada al mercado de estas nuevas variedades de plantas, como mucho lo que sucederá es que en Europa acabaremos importando estos productos desde fuera”, asegura Granell, que trabaja en el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas. “En nuestros estudios con tomate hemos podido averiguar que el buen sabor depende de unos 100 genes y que sobre todo está relacionado con la producción de unos 20 compuestos volátiles. Cambiando la expresión de unos cinco genes podemos modular el tono del sabor del tomate y potenciarlo”, resalta.

Para lograrlo Granell utiliza la técnica de edición genética CRISPR, que desde su descubrimiento en 2012 ha cambiado para siempre la forma de hacer ciencia en la mayoría de laboratorios de biología de todo el mundo. La técnica permite editar el genoma de cualquier ser vivo con una precisión y facilidad sin precedentes. Gracias a ella se pueden identificar los genes responsables de producir los principales alérgenos que hacen que haya personas que no pueden probar el tomate, las fresas o los melocotones y eliminarlos. También es posible crear variedades de plantas que no dependen de las abejas y otros polinizadores para producir fruto, una ventaja debido al declive global de estos insectos. Estas técnicas también evitarían la pérdida de cosechas de trigo, maíz y otros cultivos en países en desarrollo ocasionadas por las sequías y las pestes gracias a cambios puntuales en su genoma realizados con CRISPR.

Hace unas semanas, científicos de 127 institutos de investigación de toda Europa que agrupan a unos 25.000 científicos exigieron a las autoridades de la UE un cambio urgente de la legislación sobre organismos modificados genéticamente (OMG), los transgénicos. En una carta abierta dirigida al Parlamento Europeo, la Comisión Europea y el Consejo, los científicos alertan de que la actual regulación deja a Europa fuera de juego ante la posibilidad de diseñar nuevas variedades vegetales usando CRISPR para crear “una agricultura sostenible” en el contexto del cambio climático con variedades resistentes a la sequía y que necesitan menos agua y pesticidas. “La capacidad de usar la edición genética es crucial para el bienestar y la seguridad alimentaria de los ciudadanos europeos”, clamaba el texto.

El científico del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas José Luis Rambla examina una cepa de tomates modificados con CRISPR para no producir alérgenos.
El científico del Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas José Luis Rambla examina una cepa de tomates modificados con CRISPR para no producir alérgenos. IBMP

El año pasado, el Tribunal Europeo de Justicia equiparó las plantas modificadas con CRISPR con los transgénicos convencionales (OMG), una decisión no recurrible. Los transgénicos incluyen variedades vegetales desarrolladas hace más de dos décadas con técnicas más rudimentarias para incluir en su genoma ADN de otra especie. Por ejemplo, el maíz transgénico MON 810, el único autorizado para su cultivo en Europa, lleva un gen de la bacteria B. thuringiensis que le permite sintetizar una proteína tóxica para el taladro, una plaga. La sentencia del tribunal de la UE obliga a que las plantas modificadas con CRISPR, incluso las que no lleven ADN de otra especie, estén sometidas a las mismas reglas que los transgénicos. Esta normativa requiere un proceso de prueba que puede llevar hasta seis años y costar hasta 15 millones de euros, lo que en parte explica que en Europa solo se haya aprobado un cultivo de este tipo.

Los científicos denuncian que la sentencia del tribunal no se basa en argumentos científicos. La legislación de transgénicos, que data de 2001, “ya no refleja correctamente el estado actual del conocimiento científico”, alerta la carta enviada a la UE. Las plantas modificadas con CRISPR que no contienen genes de otras especies son igual o más seguras que las plantas obtenidas por las técnicas de mejora convencionales, argumentan. Una de estas técnicas consiste en aplicar productos químicos o radiación a las semillas para generar numerosas mutaciones en su ADN y quedarse con las que desarrollan mejor sabor, color u otra característica de interés. Estas plantas no son consideradas transgénicas, aunque potencialmente llevan muchas más mutaciones que las plantas modificadas con CRISPR, según reconoce un documento elaborado por el servicio de asesores científicos del Gobierno de la UE, que ha recomendado cambiar la ley del 2001.

Un invernadero en el Centro de Investigación de Agrigenómica, en Barcelona.
Un invernadero en el Centro de Investigación de Agrigenómica, en Barcelona. CRAG

“CRISPR es rápido [permite hacer en dos años lo que antes llevaba unos 12], barato y fácil de usar, por lo que puede democratizar la mejora de plantas. Si lo sometes a la misma legislación que los transgénicos, en la práctica vetas el acceso a esta tecnología, que solo será asequible para las grandes multinacionales”, resalta José Luis Riechmann, director del CRAG.

Esta situación está ocasionando absurdos como el que afronta Damiano Martignago. Este investigador participa en el proyecto Idrica, financiado con dos millones de euros por el Consejo Europeo de Investigación, la élite de la ciencia financiada con fondos públicos de la UE. Su objetivo es desarrollar sorgo resistente a la sequía. “Esta ley no nos permite experimentar con esta nueva variante en el campo, porque el coste de hacerlo se sale de nuestras posibilidades incluso contando con la financiación del ERC”, reconoce Martignago.

Si seguimos así Europa se convertirá en el museo de la agricultura primitiva”

El sorgo se usa en muchos países como pienso animal y esto lleva a otro de los absurdos ocasionados por la reciente sentencia judicial. Muchos países producen cereales transgénicos que se venden como pienso animal en la UE, con lo que probablemente cualquier europeo que haya comido carne ya ha comido transgénicos. Esto no supone ningún riesgo, pues tras 30 años de uso no se ha detectado ni un solo problema de salud asociado a estos productos.

La propia UE ha reconocido que en la práctica será imposible cumplir la ley de transgénicos, que obliga a identificar como tal a estos productos, pues en la práctica es imposible diferenciar, por ejemplo, un tomate convencional de otro editado con CRISPR.

Mientras, EE UU, China, Brasil, Argentina, Australia y otros países han decidido no considerar las plantas modificadas con CRISPR como transgénicos, lo que les da una ventaja. “Está claro que esta situación va a suponer un retroceso científico y comercial para Europa”, explica Francisco Barro, investigador del Instituto de Agricultura Sostenible (CSIC). Barro ha usado CRISPR para crear un trigo sin gluten. “Por ahora hemos conseguido reducir la toxicidad para celiacos en un 85% y esperamos conseguir llegar al 100% en un año”, explica Barro, que asegura que ya hay varias empresas de EE UU interesadas en las patentes de este cultivo.

Los firmantes de la carta confían en que la situación se pueda revertir. Dirk Inze, director científico del Centro de Biología de Sistemas de la Universidad de Gante y principal promotor de la iniciativa, dice que ya recibieron señales positivas del anterior equipo de la Comisión Europea y espera que el entrante pueda elaborar pronto legislación para que se apruebe en el Parlamento. “Estamos muy frustrados de tener una herramienta tan potente y no poder usarla”, reconoce.

En un discurso poco antes del final de su mandato, Vytenis Andriukaitis, comisario europeo Salud y Seguridad Alimentaria y ex cirujano cardiaco, dijo el 21 de junio: “Si seguimos así [Europa] se convertirá en el museo de la agricultura primitiva”.

“Ya hacemos toda nuestra investigación fuera de la UE”

Aún no ha llegado ningún vegetal modificado con CRISPR al mercado, pero los primeros podrían llegar en solo unos años, explica Esteban Alcalde, jefe de asuntos regulatorios de Syngenta, una de las mayores empresas de la industria agrícola que recientemente adquirida por una compañía China. “Todo el trabajo de investigación en edición genética que hacemos ya se hace fuera de la UE, en China y en EE UU”, reconoce. Asaja, la mayor organización de agricultores de España, también está a favor de estas prácticas “siempre y cuando lleven el aval de la Agencia Europea de los Alimentos”, explica Pedro Gallardo, vicepresidente de la organización. La normativa está restando competitividad a los productores europeos frente a países como Brasil o China, que está haciendo una gran apuesta por esta tecnología. “Este año en España se ha perdido el 38% del cultivo de cereal por la sequía y este problema va a ir a más con el cambio climático, necesitamos cultivos adaptados”, resalta. La única oposición a estas variantes viene de organizaciones minoritarias, como la Confédération Paysanne de Francia, que originó el litigio que ocasionó la sentencia del TJUE, a la que apoyan organizaciones ecologistas como Amigos de la Tierra o Greenpeace.

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Las 5 preguntas más importantes sobre CRISPR/Cas9

La novedosa técnica está revolucionando la ingeniería genética. Pero ¿resultan las tijeras moleculares CRISPR/Cas9 tan ventajosas como prometen?

La técnica de edición genética CRISPR/Cas9 funciona como unas tijeras selectivas que cortan y modifican cualquier secuencia del genoma con una gran precisión y eficacia. Pero ¿resultan siempre fiables? [iStock/vchal]

La ingeniería genética está experimentando un impulso renovador. Una década después del Proyecto del Genoma Humano, que no rindió todos los frutos esperados, ha irrumpido una técnica cuyas posibilidades parecen infinitas. CRISPR/Cas9, unas tijeras moleculares que modifican el ADN en puntos escogidos con una precisión sin precedentes, está generando nuevas esperanzas. La estrategia ya está revolucionando todas las áreas de la ingeniería genética, y se considera indiscutible que sus descubridores serán merecedores de un premio Nobel. No obstante, el método no se halla exento de problemas. Los efectos no deseados que puede provocar, las limitaciones técnicas y las objeciones éticas representan importantes obstáculos de la edición genética.

¿Cómo funciona CRISPR/Cas9?

La técnica de edición genética CRISPR/Cas9 se basa en un complejo sistema inmunitario de las bacterias que les protege contra los virus. Se trata de una inmunidad adquirida, o adaptativa, que «recuerda» las secuencias de ADN de los patógenos de ataques anteriores y corta su ADN en caso de una nueva infección.

Es precisamente esta combinación de reconocimiento y corte la que utiliza la técnica CRISPR/Cas9. En la variante más simple, se inyecta en la célula ARN que codifica una proteína llamada Cas9 y una secuencia de reconocimiento. La célula emplea el ARN para sintetizar la proteína, la cual se pone a trabajar junto con el ARN de reconocimiento añadido: Cas9 corta el ADN de doble cadena exactamente donde el fragmento de ARN asociado le indica que lo haga. Dado que es posible sintetizar artificialmente cualquier secuencia de ARN, tal combinación permite cortar cualquier genoma en cualquier lugar, al menos teóricamente.

Las llamadas secuencias CRISPR, presentes en el material genético de las bacterias, se conocen desde la década de 1980. El microbiólogo Francisco J. M. Mojica, de la Universidad de Alicante, contribuyó en una parte fundamental a su descubrimiento y denominación. La abreviatura significa «repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas», es decir, secuencias palindrómicas cortas repetidas que están separadas por otro material genético y que con frecuencia aparecen en el genoma en ubicaciones específicas. Resultó que el material genético que había entre las secuencias repetidas a menudo procedía de virus, lo que permitió deducir que CRISPR correspondía a un sistema que permitía a las bacterias defenderse de ellos.

Más tarde, se observó que todas las bacterias con dicho sistema presentaban, en la vecindad de CRISPR, unos genes asociados que se denominaron cas. Estos constituyen el elemento esencial de la defensa antivírica. El sistema CRISPR de la bacteria «cosecha» ADN vírico e integra partes de él entre las secuencias repetidas del genoma bacteriano. Como resultado, la célula produce ARN complementario del ADN vírico y lo ensambla con proteínas Cas. Si un virus intenta infectar de nuevo la célula con este ADN, el ARN «reconoce» el genoma del virus y, a continuación, las proteínas Cas lo cortan para que no vuelva a causar daños.

El origen de la técnica de edición genética se basa en el descubrimiento de que las proteínas Cas cortan cualquier ADN siempre que se les proporcione un ARN de reconocimiento adecuado, y esto es lo que hace CRISPR/Cas9. Después del corte, se confía en los mecanismos naturales de reparación de la célula, los cuales se ponen en marcha de forma espontánea.

Si en ese momento solo las dos partes del genoma se hallan separadas, interviene un mecanismo de reparación celular que las vuelve a conectar, aunque a menudo resulta impreciso y produce los llamados indeles, pequeños fragmentos de ADN que se insertan o eliminan en el punto de corte y que pueden inutilizar los genes implicados. Sin embargo, cuando el ADN flota libremente en la célula con los dos cabos sueltos, interviene otro sistema más precciso, denominado reparación por recombinación homóloga (HDR), que los vuelve a conectar y da lugar a cambios específicos en el genoma.

¿Cuáles son los problemas éticos?

Los expertos han estado debatiendo desde hace tiempo sobre los problemas éticos fundamentales asociados a la modificación genética en los seres humanos. Pero hasta ahora el debate había sido puramente hipotético, ya que los procedimientos eran demasiado burdos e imprecisos como para poderlos trasladar en serio en ensayos con humanos. Pero la edición genética permite en principio introducir cambios en el genoma con una elevada precisión. De hecho, ya en 2015, varios grupos de trabajo chinos informaron de que, mediante el método CRISPR/Cas9, habían intentado eliminar de embriones humanos ciertas enfermedades hereditarias. Reparar genes que provocan dolencias es actualmente la aplicación más obvia en los humanos, puesto que nadie puede objetar en contra de sus fines terapéuticos.

¿O en realidad sí? Los críticos temen que tales procedimientos hagan posponer aún más la definición de «defecto genético» hasta que todas las variantes genéticas, excepto las más necesarias, se consideren defectuosas y, por tanto, necesiten ser reparadas. El bebé de diseño, hecho a medida, el tema de muchas consideraciones más o menos útiles sobre la ética de las modificaciones en la línea germinal, aparecería así bajo el pretexto de la curación.

Sin embargo, el problema más urgente no son las posibles consecuencias de los bebés de diseño, sino, en primer lugar, las consecuencias que tales experimentos tendrán en vista del conocimiento extraordinariamente incompleto que se tiene de los efectos genéticos reales. Las investigaciones para crear un bebé «a medida» pueden conllevar décadas, pero no está claro si tal espera disuadirá a todo el mundo. Quizás tales experimentos simplemente se prohíban, como sucedió con unos experimentos de 2015 en los que se aumentaba la capacidad infecciosa de ciertos virus.

Por el contrario, la eliminación de enfermedades hereditarias ya se halla en la agenda. En algunos casos, la corrección de un solo un gen, o tal vez un solo alelo, probablemente será factible pronto. La mayoría de los expertos consideran que esta opción es éticamente justificable. Sin embargo, incluso en este caso existe el riesgo de que la intervención pueda tener consecuencias imprevisibles a largo plazo si, por ejemplo, el gen corregido se transmite a los descendientes y tiene en ellos efectos que nadie había previsto. En tiempo reciente, el sorprendente anuncio de un investigador chino de que había ayudado a nacer dos gemelas con el genoma editado para protegerlas del VIH despertó una enorme controversia.

En la actualidad, CRISPR/Cas9 y otros métodos relacionados ya están revolucionando todos los ámbitos en los que pueda tener interés la modificación genética. La edición genética resulta más fácil y más precisa que cualquier otra técnica diseñada hasta ahora. Pero, ante todo, debe quedar claro qué se entiende por un «organismo modificado genéticamente»: ¿lo es aquel con un gen modificado mediante CRISPR/Cas9 en un solo lugar? ¿O este simplemente ha incorporado una nueva variante a su acervo génico natural? ¿Es un cerdo sin sus retrovirus endógenos como cualquier otro cerdo?

Resultará interesante ver la reacción de los consumidores cuando tales organismos ocupen los estantes de los supermercados como productos que se hallan en el umbral entre lo «natural» y lo «artificial». En ese momento, a más tardar, la verdadera cuestión técnica de la definición de ingeniería genética se volverá emocional. Muchas personas no desean ver nada en su plato que esté «modificado genéticamente»; pero para ello será necesario reconocer los organismos modificados, incluso si sus genes cambiados no difieren de las variantes naturales y, por lo tanto, también pueden hibridarse con organismos inalterados. Tal transparencia difícilmente sería posible con el sistema actual, sobre todo por lo que se refiere el ganado.

Análisis de ADN por electroforesis en gel. Las proteínas Cas pueden cortar cualquier ADN siempre y cuando se aporte también el ARN de reconocimiento apropiado. Después, uno debe confiar en los mecanismos naturales de reparación de la célula. [iStock/Bill Oxford]
Análisis de ADN por electroforesis en gel. Las proteínas Cas pueden cortar cualquier ADN siempre y cuando se aporte también el ARN de reconocimiento apropiado. Después, uno debe confiar en los mecanismos naturales de reparación de la célula. [iStock/Bill Oxford]

Las consideraciones éticas en torno a CRISPR/Cas9 abordan también/ el equilibrio entre los beneficios buscados y los riesgos de la técnica, como la posibilidad de modificar lugares no deseados del genoma. Los ecosistemas también pueden verse amenazados cuando se liberan en el medio silvestre mosquitos o productos agrícolas modificados genéticamente. Tampoco está claro cuál es el riesgo de que el material genético modificado salte a otras especies. Por otro lado, es difícil predecir las consecuencias de renunciar a la técnica cuando esta pretende curar una enfermedad. En ese caso, oponerse a la poderosa CRISPR/Cas9, a pesar de sus inconvenientes fundamentales, no resulta menos controvertida.

¿Cuáles son las limitaciones de CRISPR/Cas9?

En su origen biológico, CRISPR/Cas9 es un instrumento de destrucción: una rotura en una doble hebra representa una intervención bastante drástica del genoma y, a menudo, no puede repararse sin dejar un daño permanente. Esta propiedad puede resultar útil cuando se pretende incapacitar un gen mediante los denominados indeles: pares de bases que se eliminan o se añaden y hacen que la sección del genoma resulta ilegible. Desafortunadamente, a veces también se producen indeles cuando se incorpora ADN adicional a través del sistema de reparación HDR.

Si se necesita practicar una modificación genética de alta precisión, como en las terapias génicas, las roturas de doble cadena del sistema CRISPR original son, por lo tanto, un problema fundamental que uno desea evitar. Las nuevas variantes de CRISPR/Cas9, por ejemplo, cortan solo una hebra, lo que reduce notablemente los indeles en lugares no deseados del genoma y mejoran mucho la precisión de la técnica.

Aun así, nunca pueden evitarse del todo los cambios no deseados del sistema CRISPR/Cas9, los que se producen en lugares del genoma distintos del que se pretendía. Estos pueden tener lugar porque la enzima de corte Cas9 funciona incluso si el ARN de reconocimiento difiere de la secuencia de ADN en hasta cinco lugares. Tales errores son extaordinariamente difícíles de identificar después. O puede suceder el efecto contrario en genes que supuestamente han sido inactivados: si bien la mutación deseada se incorpora en el lugar adecuado del genoma, el gen sigue «leyéndose» correctamente.

La actual técnica de CRISPR/Cas9 también presenta otros problemas. Aunque puede cortar con precisión una ubicación definida del genoma, necesita que en la proximidad exista una secuencia de genes específica que no puede seleccionarse a voluntad. Este es el caso en la mayoría de los genomas, si bien no en todos (y, naturalmente, nunca en el que uno está trabajando). Además, la maquinaria CRISPR/Cas es muy voluminosa, por lo que resulta difícil introducirla en las primeras células embrionarias de los mamíferos: el gen cas y el ARN reconocimiento son simplemente demasiado grandes para los «transportadores» genéticos que se emplean habitualmente, los virus que introducen el material genético en la célula de interés. El ARN debe inyectarse directamente, lo que limita la eficacia.

De hecho, uno de los parámetros más importantes de una técnica de edición genética es su eficacia; dicho de otro modo, en qué proporción el genoma objetivo se modifica de la manera deseada. Ninguna de las tijeras genéticas utilizadas hoy en día garantizan que cumplan su misión; de hecho, la probabilidad de que lo hagan es relativamente baja, incluso en algunas de las aplicaciones más prometedoras. CRISPR/Cas9 no participa en realidad en la edición del gen de interés. Esta se produce de forma más o menos aleatoria. En las células madre humanas pluripotentes inducidas, por ejemplo, la eficacia de CRISPR/Cas9 es de entre el 2 y el 5 por ciento. En otros sistemas, como el de los embriones de pez cebra, la probabilidad de una mutación exitosa es a veces superior al 70 por ciento, aunque la terapia génica para las enfermedades hereditarias de los peces no constituyen un mercado muy grande.

¿Cuáles serán las aplicaciones futuras de CRISPR/Cas9?

En la investigación biotecnológica, CRISPR/Cas9 ha alcanzado una excelente posición como herramienta de ingeniería genética. Incluso se ha ido más allá con versiones nuevas que permiten regular de forma específica la actividad de los genes en el laboratorio. Para ello, se utiliza una proteína Cas9 inactivada, que se adhiere solo firmemente a fragmentos concretos de ADN. Si tal proteína se une a un dominio promotor, la actividad del gen correspondiente aumenta. Si, en cambio, bloquea la secuencia del gen en sí, el sector del genoma correspondiente deja de traducirse en ARN. Con la ayuda de diferentes proteínas unidas a sistemas Cas9 inactivos, ahora también es posible explorar los efectos epigenéticos, por ejemplo, marcando mediante fluorescencia la posición espacial de ciertas secuencias. Por medio de enzimas asociadas que escinden o unen grupos metilo o acilo, tales sistemas CRISPR/Cas9 también pueden alterar la epigenética de las células.

Pero, sobre todo, CRISPR/Cas9 se utiliza en la actualidad para crear de forma muy eficaz organismos modificados genéticamente, aquellos en los que un determinado gen se ha modificado, insertado o inactivado a través de una mutación. Tales procedimientos son mucho más antiguos que CRISPR. En 2007, por ejemplo, los inventores de la denominada inactivación (knockout) genética fueron galardonados con el premio Nobel de fisiología o medicina. No obstante, la técnica CRISPR/Cas9 es más rápida, más barata y más versátil que los métodos anteriores. En el laboratorio también puede solucionarse uno de los problemas principales de CRISPR: el tamaño requerido del ARN. En la actualidad, por ejemplo, existen varias razas de ratones que son portadoras de la proteína Cas9 en su propio genoma; tan pronto como llega a la célula una determinada señal molecular, como el ARN de reconocimiento correspondiente, la molécula se mantiene a la espera para alterar el genoma.

Editar genes en embriones para evitar ciertas enfermedades graves sería la aplicación más obvia de CRISPR/Cas9 en los humanos. La principal objeción actual son los efectos no deseados que puede provocar la técnica debido a posibles errores en el corte y en los mecanismos de reparación celular posterior. [iStock/Henrik5000]
Editar genes en embriones para evitar ciertas enfermedades graves sería la aplicación más obvia de CRISPR/Cas9 en los humanos. La principal objeción actual son los efectos no deseados que puede provocar la técnica debido a posibles errores en el corte y en los mecanismos de reparación celular posterior. [iStock/Henrik5000]

También están en curso los primeros organismos modificados cuyo objetivo, más allá de la investigación básica, tiene aplicaciones prácticas. De esta manera, si los planes de los científicos tienen éxito, en el futuro se producirán mejores modelos animales para varias enfermedades humanas, y también se desarrollarán cultivos y animales con ciertas características, como mosquitos Anopheles resistentes a la malaria. Un ejemplo interesante es la eliminación, en del genoma del cerdo, de retrovirus potencialmente peligrosos, un requisito importante previo al plan de generar órganos humanos en animales.

Además, CRISPR/Cas9 ha hecho avanzar la técnica denominada impulso génico (gene drive), un mecanismo mediante el cual se hacen propagar con rapidez ciertos rasgos artificiales en poblaciones de animales silvestres. Ello resulta interesante para el control de mosquitos que transmiten enfermedades graves en algunas regiones. La investigación médica también ha puesto la atención en CRISPR/Cas9 como herramienta para luchar contra virus y bacterias patógenos, con el fin de realizar cortes precisos en el ADN de estos microorganismos e impedir que prosperen. Sin embargo, todavía no está del todo claro cómo transportar el ARN necesario a la ubicación deseada en una enfermedad real.

¿Qué alternativas existen a la técnica CRISPR/Cas9?

Una cosa es segura: a pesar de la sentencia en la disputa de patentes entre Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna, por un lado, y Feng Zhang, por el otro, la batalla por los beneficios del método CRISPR/Cas9 no ha hecho más que empezar. Debido al enorme potencial de la técnica, las regalías se cuentan en miles de millones. Pero, si se mira en perspectiva, quizá no. Mientras que la Universidad de California todavía está en condiciones de obtener al menos de una parte del pastel, varios grupos de investigación han estado explorando otras opciones a la técnica.

Porque CRISPR/Cas9, como hemos visto, tiene desventajas y limitaciones. La más importante es que las tijeras genéticas solo son, en realidad, adecuadas para realizar un corte en el ADN. Si uno desea incorporar nuevo material genético, debe confiar en la célula. En muchos casos, la técnica no es lo suficientemente eficaz como para modificar varios genes a la vez, como se desea. Además, CRISPR/Cas9 no corta en todos los sitios del genoma.

Por esta razón, los métodos que precedieron a CRISPR/Cas9 no se han abandonado del todo: tanto las TALEN como las nucleasas con dedos de zinc, dos tipos de tijeras genéticas más antiguas, todavía se utilizan en la ingeniería genética. Estos procedimientos son mucho más complicados. Sin embargo, si además de los inconvenientes de CRISPR/Cas9 persiste durante más años la incertidumbre sobre los derechos de licencia, los expertos podrían alejarse de CRISPR/Cas9, al menos en lo que se refiere a la investigación con posibles aplicaciones comerciales.

También continúan las investigaciones sobre otras opciones. En la primavera de 2016, un grupo de investigación chino publicó un trabajo que indicaba que una proteína llamada NgAgo hacía lo mismo que CRISPR/Cas9, incluso mejor. Pero los resultados demostraron ser prematuros. Igual que sucedió con el entusiasmo que despertó una proteína llamada lambda Red, que se le supone la capacidad real de editar genes y que ha sido investigada por Zhang, el pionero de CRISPR, durante 14 años sin mucho éxito.

Lars Fischer

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Muere el Nobel Sydney Brenner, el científico que revolucionó la biología con un gusano

El investigador sudafricano se considera uno de los más influyentes del siglo XX por sus trabajos en la regulación genética del desarrollo celular

Sydney Brenner nació en Sudáfrica en 1927 y ha muerto hoy, 92 años después, en Singapur. Durante la segunda mitad del siglo XX, fue protagonista de los hallazgos que revolucionaron la forma de entender el funcionamiento de los seres vivos; cómo convierten la información contenida en su ADN en los tejidos de sus órganos o en sus comportamientos.

En 2002, mucho más tarde de lo que quizá hubiesen merecido sus méritos, recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina. El motivo fue su aportación al conocimiento sobre cómo regulan los genes el desarrollo y la muerte de las células. Para conocer esos mecanismos eligió al gusano Caenorhabditis elegans, un diminuto organismo con solo 959 células, lo bastante simple para responder a preguntas científicas básicas. Ahora, cientos de científicos los utilizan en todo el mundo para responder todo tipo de preguntas sobre biología, y compañías como la valenciana Biopolis prueban en ellos sustancias que pueden ayudar a retrasar el envejecimiento o reducir la grasa corporal.

Brenner recibió el Nobel por su trabajo con el gusano, pero como recuerda el biólogo y expresidente del CSIC Carlos Martínez Alonso, “podría haberlo recibido por muchos otros motivos”. En 1952, llegó al laboratorio de Cambridge donde Francis Crick y James Watson estaban a punto de resolver la estructura del ADN y desde entonces no abandonó la vanguardia de la investigación biológica. Entre 1953 y 1966 participó en la edad dorada de la biología molecular, cuando se desvelaron los principales secretos del código genético y la producción de las proteínas.

Algunos de los descubrimientos que podrían haber valido un Nobel según Martínez son los que se refieren al código genético. Junto a su mentor Crick, Brenner probó que ese código requiere tres unidades de ADN para montar cada uno de los aminoácidos, los ladrillos con los que se fabrican las proteínas. En 1960, junto a Matthew Meselson y François Jacob, demostró la existencia del ARN mensajero, el intermediario encargado de llevar la información contenida en los genes hasta las factorías que producen proteínas en las células. Este hito también habría merecido el máximo galardón científico.

Muere el Nobel Sydney Brenner, el científico que revolucionó la biología con un gusano

A mediados de los 60, tras una década que lo cambió todo, Crick y Brenner decidieron que ya habían resuelto los problemas fundamentales de la herencia y la biología molecular. El científico sudafricano decidió dedicar su genio a tratar de resolver un problema aún más complejo: cómo los genes diseñan animales. Para asaltar el enigma, Brenner propuso utilizar como modelo un organismo que se pudiese cultivar en un laboratorio. El elegido fue el C. elegans, hasta entonces nunca empleado en investigación.

Además del desarrollo de un organismo a partir de sus genes, al científico le interesaba el funcionamiento del cerebro. El gusano tenía un sistema nervioso lo bastante simple como para tratar de identificar la relación entre su comportamiento y las conexiones entre sus neuronas. Pero incluso con un cerebro tan sencillo como el de C. elegans, esta última tarea resultó imposible, aunque el trabajo con este organismo produjo resultados fascinantes. Junto a dos de sus estudiantes, John Sulton y Robert Horvitz, con los que después compartiría el Nobel, fue capaz de definir los pasos por los que a partir de una sóla célula de un huevo se podía construir un adulto con 959 células. El gusano también fue el primer organismo pluricelular en ser secuenciado, un paso que sirvió en el camino para la secuenciación del genoma humano.

Brenner ha trabajado prácticamente hasta el final de sus días y la muerte le ha encontrado en Singapur, un país que ayudó a convertir en una potencia en investigación biomédica desde que empezó a asesorar a su Gobierno a principios de los 80. Hasta el final también siguió apoyando a los más jóvenes, porque son los únicos capaces de resolver los problemas nuevos. “Mi problema es que se demasiado para enfrentarme a algunos problemas. Soy un firme creyente en que la ignorancia es importante para la ciencia. Si sabes demasiado, empiezas a ver por qué las cosas no funcionarán. Por eso es importante cambiar de campo de trabajo, para acumular ignorancia”, decía al New York Times en el 2000.

Se ha ido Brenner, uno de los gigantes de la biología del siglo XX, y se le llorará, casi siempre con sinceridad. Los que lo hagan con lágrimas de cocodrilo serán perdonados por el científico sudafricano. Él, que lo hizo todo en biología, tuvo entre sus primeros empleos, según le contó un día Brenner a Martínez, el de plañidero.

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El fin del sexo reproductivo: llega la técnica que permitirá tener hijos sin la intervención del varón

Una investigación japonesa ha creado células germinales humanas a partir de sangre de mujer, de modo que quienes tengan útero podrán reproducirse sin necesidad de un varón

«En lugar de en una cama, en el asiento trasero de un coche o bajo un letrero de no pisar la hierba, los niños serán concebidos en clínicas». El deseo y el sudor sustituidos por la frialdad del laboratorio y las batas blancas. Así ve un futuro no tan lejano Henry T. Greely, profesor de Derecho de la Universidad de Stanford, experto en bioética y autor del libro The End of Sex and the Future of Human Reproduction (2016).

¿El fin del sexo con fines reproductivos? Probablemente, sí.

El polémico caso del científico chino He Jiankui y sus presuntos bebés modificados genéticamente ha vuelto a poner sobre la mesa el estado de estas prácticas en todo el mundo. Aunque haya detenido sus experimentos, todavía en entredicho, la noticia ha coincidido en el tiempo con la intención del gobierno japónés de aprobar, a principios de 2019, un borrador de ley elaborado por expertos que no sólo permitirá la edición genética en embriones con fines científicos (no destinados a la reproducción), sino que la incentivará.

Japón no pretende seguir los pasos de China, Reino Unido y EEUU, países en los que está permitida la manipulación genética de embriones con fines científicos, previa autorización por parte de diversos comités, sino adelantarlos por la derecha. Si finalmente sale adelante en el parlamento japonés, la ley plantea que los investigadores no necesitarán la aprobación gubernamental para llevar a cabo modificaciones en el ADN embrionario.

La polvareda mediática por el caso Jiankui ha eclipsado otra investigación, también japonesa, que plantea una revolución en la reproducción asistida que evita la edición genética. El avance, publicado en la revista Science en septiembre, lo ha realizado un equipo liderado por el biólogo Mitinori Saitou, que ha conseguido crear células germinales humanas, el estadio anterior a un óvulo, a partir de células de la sangre de una mujer.

Todavía no se ha llegado a obtener un óvulo maduro, preparado para ser fertilizado in vitro, pero hay otros ensayos clínicos con ratones que sí han logrado células reproductoras completas. El resultado es una adorable camada de pequeños ratoncitos provenientes de células de la cola de dos ratones adultos. Lo que plantea la gametogénesis in vitro, que así se llama el proceso, es llevar la magia de la reproducción a una placa de Petri sin donación de óvulos ni de esperma.

Uno de los escenarios más extremos, si finalmente la gametogénesis in vitro llega a convertirse en una realidad, es el de un planeta en el que el hombre ya no sea necesario para la reproducción. Si ambos gametos, masculino y femenino, pueden ser obtenidos a partir de células de la piel o de la sangre, el género masculino en su totalidad sería prescindible. Lo que sigue siendo indispensable para la reproducción humana es la implantación del embrión y el útero de la mujer… de momento. Un útero artificial para ayudar al desarrollo de niños prematuros ya es una realidad, ¿llegará el día en que pueda gestar un embrión desde el principio? «Es posible», señala Henry T. Greely, «aunque yo diría que es una hipótesis lejana en el tiempo. Este órgano externo podría crearse a partir de células madre y estar conectado a máquinas que le proporcionen oxígeno, nutrientes y sangre con los niveles correctos de hormonas».

Greely lleva años estudiando las posibles alteraciones sociales, legales y éticas de unos avances de semejante magnitud. Lo primero es tener un marco temporal: «Yo diría que pasarán entre 15 y 30 años antes de que se apruebe su uso clínico, ya que garantizar que el proceso sea seguro para los bebés resultantes requerirá un estudio sustancial».

Carlos Simón, catedrático de Obstetricia y Ginecología de la Universidad de Valencia y director científico de Igenomix, empresa española pionera en genética reproductiva, se muestra de acuerdo: «Es cuestión de tiempo y de mucho trabajo, comprobaciones y análisis. Estamos hablando de un tema muy delicado, hay que asegurarse de que no haya ninguna posibilidad de que algo salga mal, pero tiene un potencial enorme. La gametogénesis puede abaratar los procesos de fecundación in vitro, porque ya no habría que estar criopreservando o recurrir a donantes. Con hacer una pequeña biopsia de la piel o extraer sangre bastaría»”.

Los posibles beneficiados serían, según Greely, «aquellas parejas que quieren tener hijos con su propia carga genética pero no pueden por enfermedad o problemas congénitos. También es plausible que el proceso pueda invertir el reloj biológico y permitir que mujeres de 45, 50 o 60 años produzcan sus propios óvulos viables». Un tercer uso, todavía por explorar, podría «tratar de convertir las células de la piel de hombres en óvulos y células de la piel de mujeres en esperma». Es decir, que parejas homosexuales puedan tener hijos con carga genética de los dos, o incluso que de las células de una sola persona se obtengan gametos tanto masculinos como femeninos.

Y así llegamos al que ambos consideran como el uso más extendido, el de «parejas fértiles que preferirán usar esta técnica para hacer muchos embriones, digamos 100, y luego usar el diagnóstico genético preimplantacional (DGP) para saber los rasgos genéticos de cualquier hijo resultante y elegir el que prefieran». Y es aquí donde nos topamos con lo que podría parecer una distopía, a medio camino entre Gattaca y Un mundo feliz: saltarse la lotería genética para ofrecer bebés a la carta, seleccionados por sus potenciales características físicas y/o intelectuales.

Para comprender los obstáculos éticos y morales de la gametogénesis in vitro también contamos en este debate a tres bandas con la participación de Federico de Montalvo, presidente del Comité de Bioética de España y miembro del Comité de Bioética de la UNESCO, donde actualmente trabaja en un informe sobre nuevas formas de paternidad y maternidad. «Esto abriría muchas posibilidades, un campo enorme en el terreno de la infertilidad», admite. «Pero también supondría que ya no es necesario el sexo para tener hijos».

La gametogénesis se suma a otras técnicas polémicas, como la donación mitocondrial (reproducción asistida con ADN de tres progenitores) o la gestación subrogada. Los tres plantean cómo la ciencia puede transformar un concepto cultural con miles de años de tradición: que madre no hay más que una (Mater sempre certa est), uno de los hechos biológicos más evidentes desde los inicios de la humanidad. «La reproducción humana y toda la investigación vinculada a ella es una de las áreas que más está cambiando nuestra sociedad, aunque no nos demos cuenta», señala.

El fin, permitir la paternidad de personas que no pueden tener hijos usando para ello sus propias células, puede ser plausible. Pero, ¿cuáles serían los medios para conseguirlo? «El problema con estas cosas no suele estar tanto en el uso principal, que es positivo, sino en los usos secundarios o no previstos. En todo lo que es selección embrionaria, el debate que se plantea es dónde está la frontera entre editar una enfermedad, como el Huntington, y el mejoramiento. ¿Hasta dónde podemos llegar eliminando embriones? ¿De qué objetivo estamos hablando? Si lo que buscamos es una supuesta perfección, entramos en terreno peligroso». Esta técnica abriría la puerta a casos extremos, como señaló el experto en bioética Ronald Green en la NPR: «Una mujer que quiera tener un hijo con George Clooney podría recurrir al peluquero del actor para comprarle sus folículos. Éste podría incluso venderlos online. De pronto podríamos tener una progenie muy numerosa de descendientes de George Clooney sin su consentimiento».

Hacen falta más George Clooneys en el mundo, qué duda cabe, pero probablemente a él no le haría ni puñetera gracia.

Y aquí es donde entraría en juego un desafiante marco legal especialmente complejo, todavía por desarrollar, en el que la eugenesia sobrevuela peligrosamente. «Esta técnica nos ofrecería muchas alternativas, pero la gente transforma automáticamente esas posibilidades en derechos. Y eso depende, porque afecta a terceros y a una herencia genética. Ahí está el gran dilema», concluye.

En el mejor de los casos, la gametogénesis in vitro ahorrará a miles de mujeres el sufrimiento de someterse a carísimos y no siempre exitosos tratamientos, prevendrá enfermedades, reducirá costes de atención sanitaria y dará a las familias no tradicionales nuevas oportun idades de tener hijos. En el peor, aumentará las diferencias entre países ricos y pobres, hará disminuir aún más la tasa de adopción, desincentivará la investigación de enfermedades raras y promoverá un nuevo tipo de gestación subrogada.

De momento, en España este tipo de prácticas serían ilegales, ya que la Ley de Reproducción Asistida de 2006, la Ley de Investigación Biomédica de 2007 y el Convenio de Oviedo firmado en 1997 prohíben expresamente que los embriones humanos sean usados en investigación. Pero, como todo lo relativo a la ciencia, es sólo cuestión de tiempo y muchas pruebas. La fecundación in vitro se consideraba hace 40 años como algo contra natura y hasta peligroso para el futuro de la raza humana. Hoy, España es líder europeo en reproducción asistida.

Carlos Simón espera que no tardemos mucho en dar el paso definitivo, siempre desde el rigor científico, porque «lo que ahora ocurre es que Dios o la naturaleza, me da igual en lo que creas, actúa de manera aleatoria en muchos casos, lo que supone que siguen naciendo niños con cardiopatías severas, malformaciones o enfermedades incurables. Estas técnicas ayudarían a evitar este tipo de casos».

Greely califica como imposible que «estos procesos se usen para hacer superbebés o X-Men, porque no conocemos las secuencias de ADN de los superpoderes y, probablemente, nunca lo haremos. Si se utilizan, será para convertir variaciones genéticas raras que causan enfermedades en variaciones comunes y seguras».

Un discurso tranquilizador, sin duda. Pero, como ya sabemos por propia experiencia, el mundo nuestro de cada día tiene una obstinada tendencia a acercarse a las distopías de escritores como Aldous Huxley. Todavía está en nuestras manos decidir hacia dónde y hasta dónde llegar.

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Científicos chinos aseguran haber creado los primeros bebés modificados genéticamente

Las niñas, gemelas nacidas hace “varias semanas”, cuentan ahora con una modificación que supuestamente las protege contra el virus del sida, según el genetista He Jiankui

Un científico chino, He Jiankui, y su equipo, afirman haber creado los primeros bebés modificados genéticamente. Los bebés, Lulu y Nana, dos niñas nacidas hace “varias semanas”, se encuentran en perfecto estado de salud, asegura el genetista, He Jiankui, que utilizó la técnica de edición de genes conocida como CRISPR para mutar un gen y hacer a las pequeñas resistentes contra el virus causante del sida.

La polémica afirmación de He, investigador de la SUSTech (Southern University of Science and Technology of China) en Shenzhen, no ha podido ser contrastada. La investigación no se ha publicado en ninguna revista científica especializada, donde debería haberse sometido al análisis de otros expertos. Y las autoridades científicas de Shenzhen, según el periódico Beijing News, afirman que nunca recibieron la solicitud de permiso necesaria para llevar a cabo la prueba, por lo que han abierto una investigación.

La propia SUSTech se ha declarado “profundamente conmocionada” por este anuncio y ha precisado que He se encuentra en excedencia desde febrero. Su investigación no se comunicó a la Universidad ni a su Departamento, el de Biología, que “desconocían este proyecto de investigación y su naturaleza”, ha indicado el centro académico en un comunicado. El Comité Académico del departamento “cree que la conducta del doctor He Jiankui al usar CRISPR/Cas9 para editar embriones humanos ha violado gravemente la ética y los códigos de conducta académicos”.

La Universidad establecerá un comité independiente para investigar este incidente y dará a conocer sus resultados al público, señala el comunicado.

ASÍ FUNCIONA LA TÉCNICA CRISPR DE MODIFICACIÓN GENÉTICA DEL ADN

CRISPRFuente: Elaboración propia. DAVID ALAMEDA – EL PAÍS

En un vídeo colgado en YouTube, un sonriente He explica desde un laboratorio que “dos encantadoras pequeñas gemelas chinas, Lulu y Nana, han nacido en las últimas semanas en excelente estado de salud, para alegría de su madre, Grace, y de su papá, Mark”. El padre, precisa He, es portador del virus de inmunodeficiencia humana (VIH), causante del sida, y nunca pensó que podría procrear.

Según cuenta el experto, que se encuentra esta semana en Hong Kong para participar en unas jornadas sobre la ética de la manipulación genética, las niñas fueron concebidas mediante inseminación artificial. Tras la fecundación, el equipo científico inyectó reactivos CRISPR, una especie de tijeras moleculares de precisión, en el embrión para inactivar el gen CCR5. El fin era modificar el gen que el virus utiliza como puerta para introducirse en el sistema inmunológico humano.

“Si es cierto, este experimento es monstruoso. Los embriones estaban sanos, sin enfermedades conocidas. La edición genética en sí misma es experimental y todavía está asociada con mutaciones no buscadas, capaces de causar problemas genéticos en etapas tempranas y más tardías de la vida, incluido el desarrollo de cáncer” afirma Julian Savulescu, profesor de la Universidad de Oxford

A lo largo del desarrollo de los embriones, primero en laboratorio y después implantados en el útero de su madre, los expertos comprobaron varias veces, secuenciando el código genético de las criaturas, que todo se desarrollaba como debía y las niñas no presentaban más mutaciones que la prevista. “Ningún otro gen presentó cambios”, asegura He. La comprobación volvió a repetirse tras el nacimiento, anunciado originalmente en una entrevista en exclusiva con la agencia AP y en un artículo en la revista MIT Technology Review.

Según declara a AP, los padres de Lulu y Nana no son los únicos que se han sometido a sus pruebas. Otras seis parejas, donde el varón es seropositivo, también han aceptado el programa, lo que abre la posibilidad de que las dos niñas no sean las únicas modificadas genéticamente.

El genetista, formado en Estados Unidos y retornado a China como parte de un programa para atraer a los talentos educados en el exterior, asegura que es consciente de la polémica que su iniciativa va a despertar. Pero, asegura, no le parece que presente problemas éticos. Lo único que ha hecho, dice, es “abrir una igualdad de oportunidades para tener familias sanas”.

La universidad se ha declarado “profundamente conmocionada” por este anuncio y ha precisado que He se encuentra en excedencia desde febrero

Y las críticas ya han empezado a llover. La prueba hubiera sido imposible bajo la legislación estadounidense e ilegal bajo las normas europeas. Pero en China las regulaciones no son tan estrictas. Este país ya fue el primero en modificar genes de embriones humanos (no viables) y de monos con CRISPR. Una directiva ministerial de 2003 prohíbe la implantación para embarazo de embriones humanos modificados genéticamente, pero es solo una directiva, no una ley.

El profesor Julian Savulescu, director del Centro Uehiro de Ética Práctica de la Universidad de Oxford, asegura a la agencia Science Media Centre que “si es cierto, este experimento es monstruoso”. “Los embriones estaban sanos, sin enfermedades conocidas. La edición genética en sí misma es experimental y todavía está asociada con mutaciones no buscadas, capaces de causar problemas genéticos en etapas tempranas y más tardías de la vida, incluido el desarrollo de cáncer”. El experto también recuerda que ya existen maneras mucho más efectivas de prevenir el sida, incluido el sexo con protección, e incluso si se contrae el síndrome, hoy día existen tratamientos efectivos. “Este experimento expone a niños normales y sanos a riesgos de la edición genética a cambio de ningún beneficio necesario real”.

Según Savulescu, el experimento “contradice décadas de consenso ético y directrices sobre la protección de los participantes humanos en pruebas de investigación”. Los bebés resultantes de las pruebas de He “se están usando como cobayas genéticas. Eso es una ruleta rusa genética”.

He, por su parte, recuerda las críticas que llovieron en torno al nacimiento de Louise Brown, la primera niña concebida mediante fertilización in vitro (FIV). Su técnica, sostiene, es “otro avance de la FIV” que solo se aplicará a un reducido número de familias afectadas por una enfermedad.

En esta imagen tomada en octubre, dos investigadores del laboratorio de He Jiankui. 
En esta imagen tomada en octubre, dos investigadores del laboratorio de He Jiankui. Mark Schiefelbein AP

“No se trata de crear bebés de diseño, solo un niño sano”, asegura. No busca “mejorar la inteligencia, cambiar el color de ojos, la apariencia ni nada similar. No se trata de eso”. Según He, su método “puede ser la única manera de curar alguna enfermedad”.

“Entiendo que mi trabajo será controvertido, pero creo que las familias necesitan esta tecnología, y estoy dispuesto a aceptar las críticas”, señala He, que destaca que él mismo es padre de dos hijas. “No puedo pensar en un regalo más sano ni más bello para la sociedad que dar a una pareja la oportunidad de empezar una familia llena de amor”.

En la página web de su laboratorio, He asegura que su equipo y él han trabajado “durante varios años” editando los genomas de ratones, monos y embriones humanos inviables. En esa página incluye traducciones al inglés de los formularios para pedir el consentimiento de las parejas voluntarias que participan en el experimento, así como el permiso del comité ético del Hospital HarMoniCare de Mujeres y Niños en Shenzhen. “Estamos muy interesados en implicarnos con comunidades de pacientes y reguladores para debatir cómo definir, dirigir y restringir el uso ético de la cirugía genética en etapas tempranas de la vida”.

“No usamos la edición genética para eliminar enfermedades en humanos porque todavía no sabemos hacerlo suficientemente bien”, explicaba recientemente en un artículo en EL PAÍS a la investigadora Susana Balcells. “Para hacer esas modificaciones genéticas, es decir, que las personas puedan ir a su consulta de reproducción asistida y pedir que les hagan una intervención genética para tener hijos sin enfermedades, aún no tenemos los conocimientos que lo hagan de forma suficientemente eficaz y suficientemente segura”, añadía.

En Pekín, el profesor de genética del desarrollo José Pastor, director de laboratorio en la Universidad Tsinghua -una de las más prestigiosas de China- , señalaba que “el primer problema ético es el de editar la línea germinal, los bebés de diseño. A los occidentales nos parece como poco socialmente peligroso… Es algo sobre lo que los científicos tienen una moratoria mundial, pero que iba a acabar pasando de todas formas, por lo menos dentro de ciertos parámetros, y para los chinos puede que no suponga un dilema moral tan grande. El segundo problema, sobre el que no hay opiniones o diferencias culturales que valgan, son los enormes riesgos para los recién nacidos, que es algo que escandaliza también a los biólogos chinos”.

Los científicos chinos también han arremetido contra el experimento de He. En un comunicado firmado por 122 expertos, se reclama una investigación sobre el asunto, que tachan de “locura”. “Esta tecnología podría haberse probado desde hace mucho tiempo, pero los biólogos no lo hacen ni quieren hacerlo por la incertidumbre de provocar mutaciones no buscadas, otros graves riesgos y problemas éticos”, sostienen. La prueba, según estos expertos, “representa un duro golpe a la reputación mundial y el desarrollo de la investigación biomédica en China. También es extremadamente injusta contra la inmensa mayoría de académicos chinos que se esfuerzan en sus investigaciones científicas y en la innovación, y respetan las líneas éticas”.

Intereses comerciales

“Hay que mantener el escepticismo y asumir que todavía no sabemos si esto que nos cuentan ha ocurrido”, opina por su parte Lluís Montoliu, un investigador del Centro Nacional de Biotecnología que utiliza la técnica CRISPR para crear ratones con enfermedades raras similares a las humanas. “Parece más un anuncio de algunas de las empresas de este investigador, que tiene compañías y por lo tanto tiene intereses al respecto, más que una comunicación científica”, señala, según informa Manuel Ansede.

Montoliu recuerda que el experimento con las niñas chinas sería absolutamente ilegal en España y en muchos otros países, incluso en aquellos que abogan por una aplicación terapéutica de la edición genética, como EE UU y Reino Unido. “Es una aplicación de mejora genética. No se trata de curar una enfermedad que tengan subyacente o una enfermedad que puedan desarrollar a lo largo de su vida, sino que se trata de prevenir. Estamos mejorando a esa persona”, advierte el experto.

“Estaba claro que tarde o temprano iba a ocurrir, pero no tan temprano. Es demasiado pronto, demasiado arriesgado”, sostiene por su parte Francis Mojica, microbiólogo de la Universidad de Alicante y pionero en el estudio del sistema CRISPR en las bacterias. Para Mojica, es una “paradoja” que “Europa esté considerando que es peligroso consumir alimentos modificados con CRISPR y en China estén engendrando niños” con la técnica. “Es impactante y precipitado”, resume.

“La edición del genoma es una herramienta muy poderosa con grandes beneficios, y todo el mundo en este campo sabe ya que es posible hacerlo, pero eso no lo convierte en aceptable. En esta era del amanecer de las tecnologías genéticas es absolutamente esencial que la aplicación de estas tecnologías tenga una aprobación mucho más amplia”, asegura Paul Freemont,investigador del Imperial College de Londres, a Science Media Centre.

El riesgo de tumores

Daniel Mediavilla

En junio de este año, la revista Nature Medicine publicó dos artículos en los que se señalaban los riesgos asociados a CRISPR, uno liderado por un equipo de la farmacéutica Novartis en Boston (EE UU) y otro por investigadores del Instituto Karolinska sueco. En ambos se señala que la aplicación de CRISPR-Cas9 en células humanas puede facilitar la aparición de tumores. La explicación estaría en la función de una proteína clave en el buen funcionamiento de nuestro organismo.

P53 actúa como un guardián que vigila las roturas que se producen continuamente en el ADN para que las células no crezcan sin control y provoquen tumores. Lo que se hace con CRISPR-Cas9 es, desde el punto de vista de este guardián, una agresión que pone en peligro la estabilidad del genoma, y por eso la proteína dificulta los cambios que se quieren introducir con esta técnica en las células, deshaciendo el cambio o destruyendo la célula. Lo que observaron los investigadores es que si se aplica la edición genética a un grupo de células, las que por algún motivo tienen desactivado el P53 se modifican con más facilidad. Por eso, entre las células reparadas por CRISPR habría muchas con el p53 estropeado y si se trasplantasen a un paciente, como se hace en las terapias génicas para enfermedades hereditarias, esas células podrían provocar cáncer.

Los estudios no decían que sea imposible modificar una célula con P53 funcional pero sí indican que el proceso es menos eficiente de lo esperado y que una vez corregido el defecto genético habría que aplicar nuevas pruebas para comprobar que el guardián del genoma sigue activo.

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¿Por qué existen los distintos grupos sanguíneos?

Podría parecer que la sangre no es más que sangre, pero, a pesar de que todas las muestras contienen glóbulos rojos, glóbulos blancos, plaquetas y plasma, varían los tipos de marcadores que están en la superficie de los glóbulos rojos. Estos marcadores son conocidos como “antígenos”.

Estas diferencias en los tipos de sangre fueron descubiertas en 1818, cuando el obstetra James Blundell transfundió a una mujer embarazada, que tenía hemorragia, sangre de su marido. Posteriormente, continuó haciendo transfusiones, de las cuales sólo la mitad tuvo éxito. La razón de los fracasos fue la incompatibilidad de grupos sanguíneos.

Los antígenos son básicamente proteínas y carbohidratos que sobresalen de la superficie de los glóbulos rojos. A pesar de que éstos son microscópicos, pueden influir considerablemente en que la sangre sea aceptada o rechazada al recibir una transfusión.

Hay 4 grupos sanguíneos principales: A, B, AB y 0. La sangre del tipo A tiene  Antígeno A; la sangre del tipo B tiene el Antígeno B; la sangre del tipo AB tiene antígenos A y B; y la sangre del tipo 0 no tiene antígenos.

  • El grupo A tiene el antígeno A en los glóbulos rojos y el anticuerpo B en el plasma. Puede donar a grupos A y AB, y puede recibir de A y 0.
  • El grupo B tiene el antígeno B en los glóbulos rojos y un anticuerpo en el plasma. Puede donar a grupos B y AB, y puede recibir de B y 0.
  • El grupo AB tiene antígenos A y B en los glóbulos rojos, pero no tiene anticuerpo A ni B en el plasma. Puede donar a grupos AB y recibir de grupos A, B y 0. Por eso se lo llama “receptor universal”.
  • El grupo 0 no tiene antígenos A ni B en los glóbulos rojos, pero tiene en el plasma los anticuerpos A y B. Puede donar a todos los grupos, por eso se lo llama “donante universal”. Únicamente puede recibir de grupos 0.

Además, existe un marcador adicional, denominado “factor Rh”. Este factor clasifica a la sangre como “Rh positivo” (que tiene el factor Rh) y “Rh negativo” (que no tiene el factor).

Al final, los tipos de sangre resultan ser 8: A+, A-, B+, B-, AB+, AB-, 0+ y 0-.

La clave es que el cuerpo está acostumbrado a tus glóbulos rojos con o sin proteínas en la superficie. Por eso, si una persona recibe su mismo tipo de sangre no hay problema: el cuerpo la reconoce. Pero si eres de un tipo de sangre y recibes otro, tu cuerpo lo desconoce, lo toma como agente extraño, y ahí es cuando el sistema inmunológico se pone en marcha: los glóbulos blancos comienzan a atacar a los glóbulos rojos desconocidos.

La transfusión de sangre es uno de los procedimientos que se realizan más frecuentemente en los hospitales para salvar vidas. Por lo tanto, siempre se necesitan donantes de sangre. Pero es importante conocer el grupo sanguíneo de la persona y su compatibilidad, para evitar que su sistema inmune reaccione para destruir los agentes desconocidos.

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Miguel Pita: «Nuestro interés por el sexo no es más que un truco del ADN»

Este doctor en Genética y Biología Celular explica hasta qué punto nuestros genes son unos «diminutos dictadores» que nos dicen cómo debemos ser

En «El ADN dictador» (Ariel), Miguel Pita, doctor en Genética y Biología Celular en la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), habla de hasta qué punto nuestros genes son unos «diminutos dictadores» que nos dicen cómo debemos ser, qué debemos sentir o qué debemos hacer. Él mismo está investigando la influencia de ciertas secuencias de ADN de receptores de neurotransmisores en determinados rasgos psicológicos.

Nuestros genes son como una especie de «microchip» en el que están programados los planes para construir el cuerpo y llevar a cabo las reacciones del metabolismo. Pero no solo eso. La investigación también muestra que los genes están detrás de que el amor no sea igual para hombres y mujeres, que algunos tengan talento para dibujar y otros no, que haya personas que se queden calvas a los treinta años o que el hombre sea el único primate en el que ha aparecido el lenguaje y una profunda espiritualidad.

¿Por qué ocurre todo esto? ¿Dónde queda el libre albedrío? Tal como Miguel Pita deja claro tanto a través de teléfono como en las páginas de su libro, toda esta complejidad es resultado de la evolución: ese largo e invisible proceso por el cual los genes que permiten dejar más descendientes tienden a perpetuarse. Pero no todo es genética: el entorno, ese conjunto de circunstancias que nos rodean, como la alimentación, la educación o el tabaquismo, también influyen en cómo el cuerpo cumplirá las instrucciones de los genes.

«El ADN dictador» (Ariel)
«El ADN dictador» (Ariel)

-Entonces, ¿es el ADN un dictador? ¿O no más que el ambiente?

En realidad el ADN es solo un dictador relativamente. Le dimos ese titulo al libro para llamar la atencion sobre el hecho de que hay muchas cosas en nuestra existencia desde el punto de vista del comportamiento determinadas en parte por la genética. Pero la ecuación la completa el ambiente. Muy pocas cosas las decide solo el ADN, pero en pocas cosas el ADN no juega un papel más o menos determinante. Se puede decir que es un dictador, pero que no es un dictador férreo.

A veces no se tiene una visión afinada de esto. Por ejemplo, se suele considerar que algunas enfermedades están escritas en los genes, cuando en realidad no lo están. Pero otras veces se cree que muchos aspectos de nuestra conducta, como el talento, solo están marcados por nuestra educación, cuando en realidad el ADN tiene mucho que decir en ellos. Y aclarar este tipo de confusiones es justamente lo que pretendía en «El ADN dictador».

-¿Comparte la visión de Richard Dawkins y su «Gen Egoísta», según la cual los organismos son meras máquinas cuya función es garantizar la supervivencia de genes?

Comparto en lo elemental la propuesta de Dawkins. En general no está rebatida, pero sí se matiza. Se asume que el ADN tiene un impulso grande para copiarse y que en el fondo somos el vehículo en el que viaja de generación en generación. Somos la copia que está viva. Así ha venido pasando desde que éramos simples bacterias.

«En el fondo somos el vehículo en el que el ADN viaja de generación en generación»

-Pero si lo importante para el gen es multiplicarse, ¿por qué no quedarse en los virus, que son los que más parecen multiplicarse?

Efectivamente, lo más práctico para un gen es estar en virus o bacterias. Los individuos complejos en el fondo tenemos que pasar muchas trabas, por ejemplo necesitamos encontrar una pareja para pasar nuestro ADN a la siguiente generación, mientras que bacterias y virus solo tienen que replicarse. Pero esto ocurre porque la evolución no es un proceso lógico, está basado en el azar. El principio es que lo que funciona persiste y lo que no funciona desaparece. Un virus es más práctico, pero un organismo complejo también funciona, entendiendo esto como que es capaz de dejar descendencia. Si se cumple esto, lo complejo y lo simple convivirán, porque ambas formas se reproducen. A lo único que pone trabas la evolución es a la infertilidad.

-Entonces, ¿es el ADN el motivo por el que estamos tan interesados en el sexo?

Sin duda. En realidad el ADN de todos los seres vivos lleva escrito en su código que en algún momento debe copiarse o reproducirse. En nuestro caso, la evolución ha construido un cerebro que nos hace que en algún momento busquemos pareja. Nuestro interés por el sexo no es más que un truco del ADN para que no olvidemos pasar una copia de nuestros genes a la siguiente generación.

Los genes determinan que nos gusten la simetría y ciertos rasgos, pero la cultura moldea estas preferencias
Los genes determinan que nos gusten la simetría y ciertos rasgos, pero la cultura moldea estas preferencias-ADOBE PHOTOSTOCK

-¿Dónde queda el libre albedrío?

Es difícil de precisar. Efectivamente hay ciertas cosas que van a ser impulsos que vienen de serie, como reproducirnos, y que tenemos necesidad de cumplir, pero el ADN no nos va a decir ni con quién ni cuándo debemos hacerlo, ni va a mover nuestras piernas. Tenemos libre albedrío hasta cierto punto, quizás menos del que pensamos cuando nos vemos como reyes de la creación. Pero si lo piensas, que el ADN nos impulse a comer todos los días para no morirnos no es una gran pérdida de albedrío, y es el típico ejemplo de impulso con el que nacemos, nos guste o no.

«Tenemos libre albedrío hasta cierto punto»

-¿Tiene la homosexualidad un componente hereditario?

La homosexualidad y sus bases biológicas y genéticas son tema de estudio actualmente. No se sabe todo al respecto, pero hay acuerdo en la comunidad científica al considerar que sí tiene una base genética y que puede ser innato. Además se conocen bastantes genes involucrados en su aparición. Pero la homosexualidad es un comportamiento muy complejo que adopta muchas formas. Hablar simplemente de homosexualidad es simplificar, pero en general podemos afirmar que tiene base genética.

-Hombres y mujeres somos biológicamente distintos. ¿Eso nos obliga a comportarnos de forma diferente?

Hombres y mujeres somos genéticamente diferentes. Por encima de todo, somos distintos en lo relativo a la sexualidad, al igual que las hembras y machos de otras especies. Eso no significa que los hombres y mujeres tengan que comportarse de forma distinta, sino que en lo referente a la sexualidad tienen intereses de partida distintos: estas diferencias no aparecen en otros aspectos sociales que no tengan que ver con lo puramente reproductor y los que se derivan de ello.

«En la sexualidad, hombres y mujeres tienen intereses de partida distintos»

Por ejemplo, hombres y mujeres tienen distintos comportamientos sexuales y un distinto nivel de agresividad innata. Los hombres tienen mayores niveles de testosterona y son más proclives a agresividad directa. ¿Por que? Porque la agresividad está relacionada con un comportamiento reproductor, no en nuestra sociedad, sino en las sociedades animales donde el hombre como especie ha surgido.

-¿Eso lo justifica?

Para nada. Todos los comportamientos son susceptibles de ser reprimidos. Además, por término medio, los hombres son más agresivos, pero puede haber mujeres que sean más agresivas que otros hombres. Es como generalizar y decir que los hombres tienen más vello facial: no creo que nadie lo discuta, pero a pesar de eso siempre habrá hombres imberbes y mujeres con más pelo en la cara.

-¿Cómo es la agresividad de las mujeres?

Hay que tener en cuenta que hay cuatro dimensiones de la agresividad: la física, la verbal, la hostilidad y la ira. La agresividad que tiene que ver con la hostilidad y la agresividad verbal es igual de frecuente en hombres y mujeres. Entre ellas, esta sirve para establecer relaciones de competencia, al igual que la directa es usada por los hombres. Esta es la base biológica, aunque está claro que se puede expresar de muchas maneras y, de nuevo, reprimir.

Evolutivamente, hombres y mujeres tienen distintos intereses de partida en la sexualidad, porque su inversión en la reproducción no es simétrica: solo ellas se quedan embarazadas
Evolutivamente, hombres y mujeres tienen distintos intereses de partida en la sexualidad, porque su inversión en la reproducción no es simétrica: solo ellas se quedan embarazadas-ARCHIVO

-¿Y a qué se debe esto?

Si pensamos en el animal que éramos en origen, los hombres competían físicamente. Pero las mujeres, como tienen otro tipo de físico y como en su cuerpo se desarrolla el embarazo, no se debían arriesgar a sufrir daños físicos en su cuerpo, y por eso recurrían a otro tipo de agresividad.

-Entonces, y sin que lo justifique, ¿puede tener el machismo una cierta base biológica?

Lo primero que hay que decir es que las personas que estudiamos las bases biológicas del comportamiento, queremos comprenderlas, pero eso no quiere decir que nos gusten. Entenderlas, además, puede servir para erradicar ciertos comportamientos de la sociedad que tienen base en el animal que llevamos dentro.

Concretamente con respecto al machismo, no creo haya nada en la biología que pueda explicar la diferencia en derechos y oportunidades que observamos en la sociedad. Lo que sí que tiene base biológica son los distintos intereses y las distintas formas de expresarlos que tienen ambos, como ocurre en tantas otras especies de mamíferos. Pero que haya diferencias claras e innatas entre hombres y mujeres no justifica que la sociedad se haya diseñado como se ha hecho.

-¿Cómo afecta la genética a la elección de pareja? ¿Hombres y mujeres tienen las mismas preferencias?

Cada individuo acaba eligiendo una pareja por un conjunto de razones difíciles de trazar. Sí que es verdad que se ha observado que en líneas generales las mujeres son mas cautas, más selectivas. De forma completamente análoga a las hembras de la mayoría de especies de mamíferos.

Hombres y mujeres están programados para sentirse atraídos por la simetría
Hombres y mujeres están programados para sentirse atraídos por la simetría-IGNACIO GIL

Por otro lado, los varones son menos selectivos, mas indiscriminados en su eleccion. Esto se lleva estudiando mucho tiempo y los comportamientos de otros mamíferos han aportado muchas pistas. La lógica de todo esto reside en que lo que se juegan varones y mujeres en la reproducción no es lo mismo: la inversión no es simétrica.

-Suena a transacción económica.

Algo así. Si las mujeres no son cautas pueden acabar gestando, criando y cuidando la descendencia de una pareja que no era la adecuada para sus intereses. Pero los hombres nunca van a tener que acarrear un embarazo y una crianza después de cometer un error.

«La evolución ha llevado a un cerebro más cauto en mujeres y más lanzado en varones»

Esa diferente inversión y riesgo que corrían los antepasados de hombres y mujeres, igual que ocurre en otros animales, se ha recogido en un cerebro más cauto en mujeres y más lanzado en varones. Obviamente, esto es una generalidad: podemos encontrar varones muy cautos y mujeres más lanzadas.

-¿Este cerebro «construido» por los genes, lleva también a que exista un patrón universal de belleza o los gustos son más bien culturales?

Hay gustos universales y particulares recogidos en la genética pero siempre matizados por la cultura. Digamos que hay tres capas: nuestros genes nos programan a mujeres y hombres para sentirnos atraídos inconscientemente por algunos valores universales, como por ejemplo la simetría.

Después, en un segundo nivel, hay gustos personales que también nos vienen de serie, y que nos llevan a elegir ciertos rasgos antes que otros. Por ejemplo se han encontrado genes relacionados con las compatibilidades entre sistemas inmunes, que son distintos en distintas personas, pero que vienen programados en su genética personal. Un tercer nivel es la educación, las aficiones, las modas…

«Los genes nos programan a mujeres y hombres para sentirnos atraídos por la simetría»

-¿Cuánto tiempo necesita la evolución para funcionar? Algunas personas dicen que el cambio climático no es tan grave porque las especies se adaptarán a él.

Los plazos son muy variables, pero son muy lentos. Con el cambio climático que estamos viviendo veremos desaparecer muchas más especies de las que se adaptarán. Como ciudadano y aquí no evolucionista, me apena escuchar argumentos como ese en el contexto desastroso de cambio climático. No hay que buscar en la evolución una justificación para las barbaridades que estamos haciendo. No tiene absolutamente ninguna relación. Pero si hay que opinar, es cierto, algunas especies se adaptarán al cambio climático, pero serán una minoría. La evolución es un proceso que ocurre muy lentamente, mientras que el cambio climático está siendo muy rápido.

Y el cambio climático no es el único problema: está atacando a la naturaleza en muchos frentes. Y no solo por la contaminación: también la superpoblación o la deforestación entran en el mismo panorama de modificación del entorno por la actividad humana.

-Las mutaciones son la base de la evolución, pero pueden ser perjudiciales para el individuo. ¿Qué tiene que pasar para que resulten beneficiosas?

Una mutación es cualquier cambio que ocurre en el ADN. Como las mutaciones ocurren al azar, la inmensa mayoría no producen cambios beneficiosos, pero incluso así explican toda la variabilidad que ha aparecido en la evolución.

Las mutaciones que generan novedades potencialmente adaptativas,y que estarán presentes en las generaciones futuras, son las que aparecen en las células reproductoras, en la línea germinal. Pero las mutaciones que aparecen en el cuerpo no tienen interés evolutivo: un lunar o un cáncer morirán con nosotros y no pasarán a nuestros descendientes.

-Teniendo en cuenta esto, ¿qué supone que desaparezca una especie?

Perder especies es como perder cupones de lotería premiados. Para que surja una nueva especie tiene que haber tantos eventos fortuitos… es tan improbable… Desde el punto de vista de la evolución, perder una especie es un desastre que nuestro vulgar cerebro no puede entender.

-¿Qué mutaciones han tenido un papel importante en la evolución del ser humano?

Los cambios clave han sido sobre todo los que tienen que ver con el desarrollo y la especialización del sistema nervioso. Personalmente, si tuviese que elegir un cambio, diría que lo más importante para nuestra especie fue adquirir la capacidad de hablar. Esto nos ha dado la posibilidad de relacionarnos de formas abstractas con otros miembros de nuestra misma especie. Esto nos permite amar profundamente, expresar emociones, formar grupos coordinados y en el fondo nos ha permitido organizarnos y a la larga conquistar el planeta.

Esta capacidad de hablar es biológica y genética: cada individuo aprende unos determinados idiomas, pero para ello necesitas ser humano y tener unos genes que no tienen nuestros parientes primates. Por eso las mutaciones que nos permitieron hablar para mí fueron la más importante que ha sufrido nuestra especie.

-¿Así apareció también la espiritualidad?

No está claro cuál es la base biológica de la espiritualidad. Se ha observado que está presente en todas las culturas y se piensa que efectivamente hay genes detrás de la tendencia humana de creer en mitos y tener ideas espirituales. Independientemente de que estos sean falsos, han moldeado completamente la historia de nuestra especie. Siempre hay un mito o un componente espiritual detrás de lo que hacemos. Nuestra capacidad de tener miedo a la muerte o de creer en un ser superior que te castiga si no cooperas con los tuyos, o el hecho de querer hacer el bien para tu clan y no para otro, han escrito nuestra historia, como especie social. No creo que haga falta poner ejemplos. Todos podemos pensar en cómo de importante ha sido la creación de mitos comunes en la historia de la humanidad.

Un elevado porcentaje del ADN humano es de origen viral. Estos microbios han tenido un importante papel en la evolución de nuestra especie
Un elevado porcentaje del ADN humano es de origen viral. Estos microbios han tenido un importante papel en la evolución de nuestra especie-WIKIPEDIA

-¿Qué papel tienen los virus en la evolución del hombre?

Los virus son fascinantes porque son poco más que un fragmento de ADN con el «impulso» de copiarse. Han tenido un papel importantísimo en la generación de variablidad. Insertan secuencias en nuestro ADN y generan una novedad: aunque casi siempre será nociva, de vez en cuando han supuesto una novedad adaptativa.

-Mirando hacia el futuro, ¿qué cambios van a suponer las técnicas CRISPR de edición genética?

Estamos en un momento fundamental de la genética. Ya podemos introducir y sacar genes o variantes de genes a nuestro antojo. Este año ha habido experimentos impactantes en los que se ha reemplazado la variante errónea de genes en embriones y se ha curado una enfermedad. Pero estos embriones se han tenido que destruir, porque ahora mismo esta tecnología no está legislada.

Por eso, de cara al futuro tenemos que tomar un montón de decisiones que son mucho más éticas que técnicas. Creo que a pesar de que la sociedad está informada no es consciente de las implicaciones de esta revolución y los científicos tenemos el deber de informar de hasta dónde puede llegar. Tenemos las herramientas, nos falta un poco de conocimiento sobre la genética de detrás de algunos rasgos, pero dentro de poco los cambios a la carta serán una realidad.

«Con CRISPR podremos evitar que las personas nazcan con enfermedades hereditarias»

Podremos evitar que las personas nazcan con enfermedades hereditarias, y eso es fantástico, pero en un futuro próximo también podremos modificar embriones para que las personas sean más altas o más fuertes. Por eso, tenemos que pensar si queremos permitir que CRISPR se use para otros objetivos que no sean curar enfermedades, y exigir a políticos que legislen al respecto.

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Francisco J. Ayala: “Podremos curar personas clonando células”

El biólogo reflexiona en su último libro, ‘¿Clonar humanos?’, sobre los controvertidos avances de la ingeniería genética y el futuro de la evolución humana

El último libro de Francisco J. Ayala lleva por título ¿Clonar humanos? (Alianza Editorial) y no hace falta avanzar mucho en él para saber que la respuesta es no. No se trata de resolver un misterio. Se trata de una exploración de lo que nos hace humanos, en una época en la que todo se puede copiar. Ayala, madrileño de 83 años, es uno de los mayores especialistas en genética y clonación, con una treintena de libros. En su despacho de la Universidad de California en Irvine, al sur de Los Ángeles, donde enseña biología desde hace tres décadas sin ninguna intención de jubilarse (“hago lo que me gusta, investigar y enseñar”), Ayala responde a la pregunta que plantea en su libro.

“Clonar humanos no se puede en el sentido de clonar a la persona”, explica. “Hay que distinguir entre el genotipo, los genes, y el fenotipo, un término antiguo que incluye a toda la persona. Mis genes se pueden clonar y ponerlos en un huevo y se reproduciría ahí un individuo con mis genes. Pero ese individuo no va a ser Francisco Ayala. Para que lo fuera tendría que haber sido expuesto a toda mi experiencia, desde el seno de mi madre hasta la escuela a la que fui en Madrid, mis amigos y mi familia. Sería un individuo completamente diferente”. En otras palabras, se pueden clonar genes, crear humanos genéticamente iguales, pero copiar personas es otra cosa. Es imposible.

Se han cumplido 20 años del anuncio de la clonación de la oveja Dolly, un antes y un después en la historia de la biología. La imaginación del público se fijó en los humanos inmediatamente. Pero un hombre no es una oveja. Ayala alerta sobre los peligros de la genética: el mito de que somos nuestros genes. “Imaginemos que tenemos 500 libros del tamaño de la Biblia. Serían 3.000 millones de letras, tantas como las que tiene el genoma humano. Tenemos las letras, pero no sabemos lo que quieren decir. Para descifrar el mensaje hay que ir párrafo por párrafo, como en un libro. Todavía hay expertos ingenuos que no tienen en cuenta la complejidad de crear un ser humano adulto”. A Ayala le gusta poner como ejemplo de fantasía el proyecto del biólogo Hermann J. Muller, que se propuso mejorar la raza humana a través de la manipulación genética. Muller planteó crear bancos de esperma de hombres de gran mérito. Llegó a fundarse un almacén de este tipo en California, donde se pretendía que solo hubiera semen de premios Nobel. “La idea de usar esperma de premios Nobel para engendrar gente muy inteligente está mal dirigida. Porque con la edad, el número de mutaciones aumenta y se van acumulando en el esperma. Cuando una persona es premio Nobel, normalmente tiene más de 60 años y por tanto tiene gran cantidad de mutaciones deteriorantes en su esperma”.

Esta es otra idea que va contra la clonación humana. Para cuando una persona decide que quiere ser clonada, o decidimos que alguien merece ser clonado, su genoma acumula muchas mutaciones. “Tenemos 3.000 millones de nucleótidos. Las mutaciones se producen con una frecuencia de una por cada 100 millones. Cada vez que hay una reproducción celular, la nueva célula va a tener entre 30 y 300 mutaciones respecto a la anterior. La gran mayoría son perjudiciales. Pero al mismo tiempo no tienen gran efecto porque la mayoría son también recesivas”.

La selección natural continúa a través de la multiplicación de las mutaciones buenas y la eliminación, por enfermedades y muerte, de las malas, explica Ayala. La adaptación al medio, sin embargo, ya no es genética. “La adaptación de los humanos al mundo moderno es más cultural que genética. Nos adaptamos modificando el ambiente, no modificando los genes. Creamos los ambientes que nos son beneficiosos. Corregimos la temperatura, elegimos las comidas que nos benefician. Se produce el problema del deterioro del medio ambiente, que tendrá consecuencias en muchos sentidos. Pero nuestra adaptación seguirá siendo por medio de la cultura, identificando la forma de vivir bien. Modificar los genes para tratar de crear beneficios no es concebible. No nos vamos a adaptar por medio de mutaciones. Hace varios siglos que la humanidad no se adapta así”.

Aquel proyecto del banco de semen fracasó, por cierto. Y después de dos décadas desde la clonación de la oveja, la aplicación en humanos se empieza a vislumbrar, aunque lejos de las fantasías de hacer copias exactas de personas adultas. Ayala cita dos situaciones. “El primer caso es reemplazar células con defectos genéticos o accidentes. No se ha llegado a conseguir aún, pero se hará en cualquier momento. Por ejemplo, una persona que tenga un accidente y sufra una pequeña rotura en la médula espinal que impide que se transmitan las señales del cerebro y está paralizada. Si se cogen las células de esa persona, se clonan y aprendemos a ponerlas en esa zona, se puede curar. Eso está sobre la mesa”.

“Otra cosa que se está investigando muy activamente es clonar órganos. Si aprendemos a producir un riñón a través de clonación podemos hacerlo con los propios genes de la persona, sin peligro de rechazo”. Ayala apunta también a investigaciones centradas en “cortar el ADN en sitios muy precisos, hacer cortes de 20 o 40 nucleótidos”, que permitirían corregir enfermedades. “Por ejemplo, la anemia falciforme, una enfermedad prácticamente letal. Se debe a que en la hemoglobina hay un aminoácido que está mal. Las células sanguinas se producen constantemente en la espina dorsal. Se podría ir a la espina dorsal, sacar células, y cambiar el ADN que resulta en la producción de este aminoácido”.

Hay 2.000 enfermedades genéticas, y si se suman las mentales, 5.000”, advierte. “No se pueden corregir todas, hay que centrarse en una concreta”. El futuro de una humanidad libre de enfermedades a través de la genética es otra fantasía, advierte, porque además es una carrera contra nuestra propia evolución. “Los individuos tenemos muchas mutaciones nuevas en los genes. Uno puede estar curando enfermedades y que se sigan produciendo mutaciones genéticas dañinas. El mundo ideal de una humanidad sin anormalidades genéticas es inconcebible, y en último término indeseable”, considera.

Ayala no tiene ninguna simpatía por las empresas que hacen análisis genéticos por correo. “No tengo ningún interés y no me fío, lo que hacen es una chapuza”, afirma. “Yo no lo hago porque no me interesa saber lo que tengo. Lo que anuncian en televisión es que puedes saber si tienes antepasados vascos, santanderinos, italianos o africanos. No tengo ninguna confianza en esos resultados. Pero además, ¿qué se aprende de ello?”. Ayala sí admite su asombro por el avance de la tecnología. “La primera secuencia del genoma humano se planteó como un proyecto a 15 años que costaría 3.000 millones de dólares. Se terminó en 10 años y por menos dinero. Ahora se puede hacer por 10.000 dólares en una semana. Lo que avanzó mucho más de lo que pensábamos en los noventa es la tecnología de secuenciación. Nadie se lo hubiera imaginado”.

Aunque critique la popularización de los análisis genéticos, llama a todos estos avances “la cuarta revolución industrial”. Tal es el impacto que cree que va a tener la genética. “Cambiar el genoma tendrá consecuencias enormes. La medicina va a cambiar a largo plazo. Vamos a eliminar gran cantidad de defectos y habrá menos necesidad de hospitales y medicinas”. Partes enteras de la medicina serán sustituidas. Lo que llamamos medicina preventiva tenderá a ser genética. “La revolución va a ser de la salud y el estilo de vida, que va a cambiar cuando no tengamos que ir al médico. Una gran parte de la población lleva mutaciones defectivas y tiene enfermedades con origen genético, hay muy poca gente que no tenga un defecto genético que necesite tratamiento”.

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La herencia del color de ojos: algo que pensabas que sabías, pero no

Julián es un adolescente que está en tercero de la E.S.O. Ha empezado con sus primeras clases de genética en biología. Durante las últimas semanas ha descubierto quien es Mendel, qué son los genes y su profesora les ha explicado una de las formas de herencia más comunes: la dominante-recesiva. Hoy ha aprendido cómo se resuelven los problemas genéticos, sin embargo, entre problema y problema, le ha surgido uno a él. En uno de los ejercicios se presentaba el caso de dos padres con ojos azules que querían saber si había alguna probabilidad de tener un hijo con los ojos marrones. La profesora les ha explicado que el color de ojos marrón es dominante respecto al azul, es decir, las probabilidades de que estos dos padres puedan tener un hijo con los ojos marrones son cero. Sin embargo, Julián tiene los ojos marrones y sus padres los tienen azules. ¿Cómo es posible esto?

El color de ojos de una persona se debe a los pigmentos que se producen en unas células del iris denominadas melanocitos, que además son responsables del color de la piel y el pelo. Los melanocitos pueden producir dos tipos distintos de pigmento: eumelanina (marrón-negro) y fenomelanina (rojo). En los ojos oscuros hay una abundancia de melanocitos y pigmento, particularmente eumelanina (marrón-negra). En contraste, los ojos azul claro tienen muy poca cantidad de pigmento. No existen los pigmentos azules como tal en nuestros ojos. En lugar de eso, los ojos de un individuo son azules debido a las fibras de colágeno blanco en el tejido conectivo del iris. Estas fibras dispersan la luz y hacen que el iris se vea azul. De esta forma, el iris azul es una consecuencia de la estructura, no de grandes diferencias en la composición química. Las diferentes tonalidades de marrón, azul y verde son determinadas por el grosor y densidad del iris y el grado de acumulación de las fibrillas de colágeno blanco.

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Imagen por Xavi JM, vía Flickr.

El color de ojos está determinado por variaciones en los genes de las personas. Muchos de los genes asociados con el color de ojos están involucrados en la producción, transporte o almacenamiento de un pigmento llamado melanina. El color de ojos es directamente proporcional a la cantidad y calidad de la melanina en las capas frontales del iris. Como hemos comentado anteriormente, la gente con los ojos marrones tiene una gran cantidad de melanina en el iris mientras que la gente con los ojos azules tiene mucho menos de este pigmento. El marrón es el tipo más frecuente de color de ojos alrededor del mundo. Los ojos claros, como el azul y el verde se asocian a personas descendientes de ancestros europeos.

En un principio, los investigadores solían pensar que el color de ojos se determinaba por un solo gen y seguía un patrón de herencia simple donde el color de ojos marrón era dominante sobre el azul. Bajo este modelo, se creía que dos padres con los ojos azules no podían tener hijos con los ojos marrones. Sin embargo, los últimos estudios indican que este este modelo es demasiado simple. Hoy en día se sabe que, aunque es poco común, dos padres con los ojos azules pueden tener un hijo con los ojos marrones, como en el caso de Julián. La herencia del color de ojos es mucho más compleja de lo que originalmente se sospechaba porque están implicados múltiples genes. En suma, aunque el color de ojos de un niño normalmente se puede predecir por el color de ojos de sus padres y otros parientes, las variaciones genéticas a veces producen resultados inesperados.

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Ojo marrón (Rvalenz, vía Flickr). Ojo azul (Claudia Lobos, vía Flickr).

Se ha estimado que el 74% de la variación en color de ojos humanos se puede explicar por variaciones localizadas dentro de un intervalo en el cromosoma 15 donde se encuentran los genes OCA2 y HERC2. La proteína producida por el gen OCA2, conocida como proteína P, está involucrada en la maduración de los melanosomas. Los melanosomas son estructuras celulares producidas por los melanocitos, donde se sintetiza y almacena la melanina. La proteína P juega un papel crucial en la cantidad y la calidad de la melanina presente en el iris. Una serie de variaciones comunes (polimorfismos) en el gen OCA2 reducen la cantidad de proteína P funcional que se produce. Menos proteína P significa que hay menos melanina presente en el iris, dejando un color de ojos azul en lugar de marrón en las personas que presentan polimorfismo en este gen.

Por otra parte, una región del gen HERC2, conocida como intrón 86, contiene un segmento de ADN que controla la actividad (expresión) del gen OCA2, permitiendo su expresión o inhibiéndola según sea necesario. Se ha demostrado que por lo menos un polimorfismo en esta área del gen HERC2 reduce la expresión de OCA2, lo que da lugar a un individuo con menos melanina en el iris y un color de ojos más claro.

Hay otros genes que juegan pequeños papeles en la determinación del color de ojos, algunos de ellos están implicados en el color de pelos y de piel. Los genes con roles confirmados en el color de ojos son ASIP, IRF4, SLC24A4, SLC24A5, SLC45A2, TPCN2, TYR y TYRP1. El efecto de estos genes combinado con el efecto de OCA2 y HERC2 produce los distintos colores de ojos en las personas.color de ojos

Patologías asociadas

Se han descrito varios desórdenes que afectan al color de ojos. A continuación, vamos a comentar algunos de los más característicos.

El albinismo ocular está caracterizado por una reducción severa de la pigmentación del iris, lo que da lugar a ojos de un color muy claro y problemas significativos de visión. Otra afección, conocida como albinismo oculocutáneo afecta a la pigmentación de la piel y el pelo, además de afectar al color de los ojos. Los individuos afectados tienden a tener color de pelo, piel y ojos muy claros. Ambos albinismos resultan de la mutación de genes involucrados en la producción y almacenamiento de melanina.

Otra condición, denominada heterocromía, está caracterizada por presentar ojos de diferente color en un mismo individuo. La heterocromía puede estar causada por cambios genéticos, por problemas durante el desarrollo del ojo o puede ser adquirida como resultado de una enfermedad.

Hay dos tipos de heterocromía según la causa de la enferemdad:

  • Heterocromía congénita: Se produce cuando un niño nace con la enfermedad o la adquiere inmediatamente después de nacer. En la mayoría de los casos, estos niños no experimentan otros síntomas relacionados con problemas en sus ojos o de salud.
  • Heterocromía adquirida: Se produce cuando una persona adquiere la enfermedad de forma tardía. Se manifiesta como síntoma de otra condición.

Hay varios tipos de heterocromía según la pigmentación del ojo:

  • Heterocromía completa: un iris tiene un color distinto del otro.
  • Heterocromía parcial: se produce cuando una parte del iris es de un color distinto del resto del mismo.
  • Heterocromía central: hay un anillo interior de un color diferente al del área externa.

Muchos casos de heterocromía humana son esporádicos y benignos. Estos ocurren sin una anormalidad subrayada detectada.

color de ojoscolor de ojos

Imagen de heterocromía parcial por asdf – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=18014761. Imagen de heterocromía central: By Blikkk (Own work) [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) or GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html)%5D, via Wikimedia Commons.

Posibles aplicaciones

El tejido del iris forma patrones complejos que contienen muchas características distintas. Muchos investigadores sostienen que se pueden utilizar estos patrones como biomarcadores. Por ejemplo, una posible aplicación potencial de los patrones del tejido presentes en el iris humano es la identificación personal automática.

Es importantes identificar los genes que contribuyen a diferentes patrones del iris para entender mejor el desarrollo de diferentes enfermedades del ojo que afectan a millones de personas. Puede ayudar a comprender mejor cómo la expresión temprana de genes en el iris está ligada al desarrollo del cerebro y de este modo, puede contribuir potencialmente a identificar redes de genes que influyen en diferentes tendencias de comportamiento.

Bibliografía:

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Maurice Wilkins, el tercer hombre del ADN

Watson y Crick son dos nombres tan indisolublemente unidos como Watson y Holmes. Cada día, en las escuelas y universidades de todo el mundo se recuerda a los dos codescubridores de la doble hélice de ADN. Pero cuando ambos recibieron el Nobel de Fisiología o Medicina en 1962, a ellos se unió un tercer nombre, el de Maurice Wilkins. ¿Quién era Wilkins, y qué hizo para merecer tal honor?

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