Tecnología CRISPR, un gran triunfo de la investigación básica

Conferencia del descubridor de esta técnica, Francisco Mojica, en la RAC

“CRISPR es la herramienta de edición genética más barata, eficaz y sencilla de usar. Su potencial de aplicación es sorprendente”

• Podría permitir la erradicación de enfermedades genéticas en humanos y el desarrollo rápido de fármacos más efectivos.
• Un reciente estudio publicado en Nature consiguió eliminar el virus del VIH en células humanas infectadas gracias a esta tecnología.
• “Se han publicado 550 papers sobre CRISPR en sólo los tres meses de 2016, lo que da una idea de su relevancia y múltiples aplicaciones”.

Tomando como punto de partida que el método de edición del genoma conocido como CRISPR fuera definido por la revista Science como el avance científico del año 2015, su descubridor, el investigador de la Universidad de Alicante, Francisco Juan Martínez Mojica, impartirá una charla divulgativa sobre esta tecnología el próximo lunes 4 de marzo en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales.

El ser humano lleva muchos años modificando el genoma –para obtener especies vegetales más resistentes, animales transgénicos que permitan estudiar enfermedades humanas…-, la novedad reside en que “esta tecnología consigue cambios en el ADN de una manera más barata, eficaz y sencilla; y además lo logra en especies en las que hasta ahora era muy complicado hacerlo, como en primates”, explica Mojica. Lo que tiene un gran potencial para curar enfermedades, también en humanos, resalta.

“Sus aplicaciones son sorprendentes, relevantes y múltiples”, enfatiza. Como muestra, tan sólo en los tres primeros meses de 2016, se han publicado 550 artículos relacionados con CRISPR (siglas de Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, en inglés). Uno de ellos, aparecido en la revista Nature a principios de marzo, utilizaba esta tecnología para eliminar con éxito el virus del VIH en células humanas infectadas. También se está empleando en la introducción de enfermedades hereditarias en animales de laboratorio para poder seguir la evolución cuando se les suministran distintos compuestos y, así, desarrollar fármacos de manera más rápida y eficaz, comenta. “En un futuro también se podría utilizar para reparar y erradicar enfermedades genéticas en el hombre”, asegura.

Un origen bacteriano

Las primeras que propusieron que CRISPR podría ser una técnica revolucionaria para editar información genética fueron Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna en 2012 y por ello recibieron el premio Princesa de Asturias de Investigación y probablemente serán también reconocidas con el Nobel. Pero, como recuerda la revista Cell en un artículo del pasado mes de enero, esta tecnología proviene de un descubrimiento realizado unas décadas antes por Mojica: en el genoma de las bacterias existen secuencias cortas de ADN que se repiten periódicamente y a las que Mojica bautizó como CRISPR.

En la década de los 90, el biólogo alicantino se dio cuenta de que estos tramos repetidos se daban en muchos grupos microbianos, pero como “no sé sabía para qué servían, no tuvo entonces mucha repercusión en la comunidad científica”, explica el investigador. Fue su convicción de que “tenían que cumplir un papel significativo por entonces desconocido” lo que, tras 15 años de trabajo, le llevó a descubrir que esos trozos genéticos formaban parte de un sistema de inmunidad adquirida de las bacterias, “único en los seres vivos”. “Este hecho hizo que atrajera el interés científico”, cuenta, porque “resultaba sorprendente que estos seres, aparentemente sencillos, incorporaran en esos tramos de su ADN el material genético de los virus que alguna vez les infectaron, lo que les permite reconocerlos y combatirlos, y trasmitir esta información a sus descendientes”.

Estos trozos de genoma bacteriano “son como negativos fotográficos en los que quedan fotografiados los virus que les atacan y así pueden detectarlos y rechazarlos en próximas ocasiones”, explica Mojica. Además, actúan como una guía que les indica la diana a la que deben dirigir su defensa: proteínas que cortarán el genoma del virus deteniendo la infección. A partir de este hallazgo de Mojica, Charpentier y Doudna investigaron la posibilidad de poder “reprogramar ese negativo”. De este modo, si se incorpora la secuencia de ADN que quiere modificarse y se pone en contacto con el material genético de una célula cualquiera junto con la enzima catalítica, se generará una mutación controlada.

Sobre el ponente

Francisco J.M. Mojica se licenció en Biología en la Universidad de Valencia en el año 1986. Tras completar su tesis doctoral (1993) sobre los mecanismos de adaptación de microorganismos halófilos extremos a estrés ambiental (Universidad de Alicante y Université Paris-Sud, Francia), realizó una primera estancia postdoctoral en la Universidad de Utah (EEUU, 1993), donde trabajó en fisiología bacteriana, seguida de una segunda estancia en la Universidad de Oxford (Reino Unido, 1995-1996) para investigar sobre la influencia de la estructura del ADN en la expresión génica. En 1997, regresó a la Universidad de Alicante como profesor titular de Microbiología, fundando el grupo de Microbiología Molecular, centrado en la investigación sobre las secuencias CRISPR. En los últimos años, su investigación se ha centrado en cómo se vacuna la célula frente a elementos invasores. El descubrimiento y demostración de que ciertas bacterias poseen un sistema anti-CRISPR es el logro más reciente del equipo del Dr. Mojica.

El trabajo pionero del Dr Mojica sobre CRISPR y su contribución fundamental al conocimiento del mismo durante más de dos décadas, le cualifican como el promotor de la investigación CRISPR a nivel mundial.