Nuevas tecnologías. Boletín N° 657 de la RALLT

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BOLETÍN 657

NUEVAS TECNOLOGÍAS

¿EL LÁPIZ ROJO DE DIOS? LA TECNOLOGÍA CRISPR Y LOS TRES MITOS SOBRE LA PRECISIÓN DE LA EDICIÓN DE GENES

CRAIG VENTER PONE UN HUEVO DE PASCUA - DESPUÉS DE SEIS AÑOS, SINTIA RESUCITA

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¿EL LÁPIZ ROJO DE DIOS? LA TECNOLOGÍA CRISPR Y LOS TRES MITOS SOBRE LA PRECISIÓN DE LA EDICIÓN DE GENES

25 de abril de 2016

Por Jonathan Latham, PhD
Independent Science News

Para el beneficio de aquellas partes del mundo donde no hay una buena aceptación pública a la biotecnología, el bombardeo de relaciones públicas sobre la tecnología de “edición de genes” o CRISPR - un conjunto emergente de métodos para alteran el ADN de los organismos vivos- se da a toda velocidad.

Es común escuchar frases como:

“La edición fácil del ADN va a rehacer el mundo. A ajustarse los cinturones”

“Tenemos la tecnología para destruir todos los mosquitos Zika”

“CRISPR: la edición gen es sólo el principio”

CRISPR se trata de un conjunto emergente de métodos para alterar el ADN de organismos vivos, que combina un segmento de ARN guía y una cola de proteínas puede cortar el ADN.

La arrogancia es alarmante; pero el elemento más sutil de la campaña de publicidad es la improbabilidad mayor y más peligroso de todos: es que CRISPR y las tecnologías relacionadas son “edición genoma” son capaces de alterar de manera precisa y específica el ADN.

Incluso los medios de comunicación serios están siguen esta tendencia. La revista Nature publicó en julio de 2015 un artículo llamado “Cerdos con supere músculos creados por pequeños pellizcos genéticos”. En este corto título hay palabras que conllevan juicios de valor como “pequeño” y “pellizco”, y el contenido del artículo no está relacionado con el título. Cautivado por esta onda, la semana pasada en la sección de opinión The New York Times ofreció un artículo totalmente original: “Afinando los genes para salvar las especies”.

¿Cómo sé que esto es parte de una guerra mediática? Yo lo oí desde la propia fuente. En febrero 2016, estaba en una reunión de la ONU sobre biotecnología en Roma, Italia, donde un alto representante de la Organización de la Industria Biotecnológica (BIO) explicó a los delegados reunidos la “exquisita especificidad” y “precisión” de la edición del genoma.

Mito 1: Las actuales tecnologías de edición genómica no están propensas a errores

La exposición del ejecutivo de BIO es desmentida por la evidencia. Si CRISPR es una técnica precisa y específica no cabrían algunos títulos que aparecen en publicaciones de revistas científicas prominentes como “Mejorando la especificidad de CRISPR-cas utilizando nucleassa guía de RNA truncado”. Y estos no empezarían describiendo cómo un CRISPR ordinario “puede inducir mutaciones en los sitios que difieren en cinco nucleótidos del objetivo previsto”, es decir, CRISPR pueden actuar en sitios desconocidos del genoma, distinto al que se quería cambiar (Fu et al. , 2014).

Por lo tanto es necesario ajustar CRISPR antes de que pueda ser utilizado en productos comerciales seguros, y que es el primer error del argumento ajuste. Hasta el momento, no es técnicamente posible hacer sólo un cambio genético en el genoma (y un cambio único) utilizando CRISPR, y estar seguro de que este cambio se ha hecho (Fichtner et al., 2014). Como Fichtner hace notar “el uso del sistemas Cas9 en mamíferos provoca un alto grado de efectos más allá del objetivo a cambiarse” por lo que no deberían aprobarse las aplicaciones comerciales de CRISPR y otras tecnologías relacionadas. No existe, por otra parte, ninguna garantía biológica que en algún momento hayan versiones más seguras de CRISPR. Por lo tanto, la precisión es un mito: no existe ninguna forma de edición del genoma que haga lo que se dice que CRISPR está haciendo.

Mito 2: La precisión es igual a control

El segundo error fundamental de quienes promocionan CRISPR es asumir que, conseguir una precisión completa, implica controlar las consecuencias que podrían desencadenarse en el organismo resultante.

Supongamos que yo, como persona que no habla chino, extrajera con gran precisión de un texto chino, un carácter, una línea o una página. Yo puedo alcanzar el cien por ciento de precisión, pero cero control sobre el cambio en el significado del texto. La precisión, por lo tanto útil sólo en la medida que sirva para la comprensión que subyace en el texto. Y es seguro que ningún biólogo molecular propondría que entiende al ADN; o de lo contrario ¿por qué estamos estudiándolo?

El ejemplo clásico de cómo el ADN todavía puede revelar funciones inesperadas, décadas después del descubrimiento, es el promotor 35S CaMV, la secuencia de ADN utilizado en plantas el desarrollo de todas las plantas transgénicas comercializadas, desde hace casi veinte años. En todas las solicitudes que se hacen para el uso comercial del ADN CaMV 35S se lo describe simplemente como “promotor” (un interruptor “ON” para la expresión génica).

En 1999 sin embargo, se encontró que el “promotor” 35S CaMV codificaba un punto muy activo de recombinación (Kohli et al., 1999). En 2011 se encontró que esta secuencia producía grandes cantidades de ARN pequeños. Estos ARN funcionan probablemente como señuelos para neutralizar el sistema inmunológico de las plantas (Blevins et al., 2011). Un año más tarde los reguladores encontraron que la secuencia contiene un gen viral superpuesto, cuyas funciones todavía están siendo dilucidadas (Podevin y du Jardin 2012). Nunca vamos a saber lo suficiente sobre cualquier secuencia de ADN para describir con precisión el cambio que producirá su “edición”.

Mito 3: Las funciones del ADN son modulares y los cambios son predecibles

El tercer error de los defensores de CRISPR suponer que los cambios en las funciones de los genes puede ser discretos y limitados.

El concepto de que una edición genómica precisa que conducir a un resultado biológico específico depende en gran medida de la concepción de que los genes producen resultados simples. Este es el paradigma genético que se enseña en las escuelas. Es también el paradigma que se presentan al público y que incluso juega un papel importante en el pensamiento de los investigadores de la genética molecular.

Sin embargo, es posible que no exista una ruta simple, definida, discreta o sencilla que parta de un gen y que termine en un rasgo específico. La mayoría de las funciones génicas están mediadas por redes bioquímicas altamente complejas y poco entendidas, que dependen de muchos factores condicionales, tales como la presencia de otros genes y sus variantes, del medio ambiente, de la edad del organismo, del azar, y así sucesivamente. Los genetistas y biólogos moleculares, sin embargo, desde los tiempos de Gregor Mendel, se han esforzado en encontrar, o experimental crear sistemas artificiales en los que el medio ambiente o cualquier otra fuente de variación son tan minimizadas, para no distraer la atención del tema más importante, que es el negocio del descubrimiento genético.

Pero descartando organismos o rasgos que no siguen sus expectativas, los genetistas y biólogos moleculares han construido argumentos circulares para favorecer una visión determinista e ingenua sobre la función de los genes. Este paradigma le resta importancia habitualmente a las enormes complejidades por las que la información (en ambas direcciones) circula entre los organismos y sus genomas. Esto ha creado un gran sesgo en la comprensión pública sobre los genes y el ADN.

Este no es un argumento mio. Pertenece a Richard Lewontin de la Universidad de Harvard, probablemente el más famoso genetista de nuestro equipo.

Los beneficios de este determinismo genético ingenuo, para los arquitectos del complejo industrial-genómico, son muy grandes. Lo que ellos necesitan son de organismos que puedan verse como robots, operados por mini-dictadores (en lugar de ser vistos como sistemas con propiedades emergentes) y genes cuyo funcionamiento está bien definido, y no difuso e impredecible, lo que simplifica sus argumentos de venta y para que no se embarquen en evaluaciones de riesgos innecesarias.

El problema surge, sin embargo, cuando esta conceptualización estrecha de la genética se aplica al mundo real y a situaciones que no han como se esperaban. En el caso de los cerdos "súper-musculosos" reportados por Nature, la fuerza no es su única función. Deben también tener más piel para cubrir sus cuerpos y huesos más fuertes para sostenerlos. También, al parecer, tienen dificultades para parir; y si estos chanchos son alguna vez liberados a la naturaleza, es de suponer que tendrían que comer más. Así, este cambio genético, supuestamente simple puede tener efectos amplios sobre el organismo a lo largo de su ciclo de vida.

El artículo de Nature también revela que el 33% de los chanchos murieron prematuramente, y sólo un animal fue considerado sano al momento de los autores de esta investigación fueron entrevistados. ¡qué técnica tan precisa!.

La historia que nunca termina

¿Por qué es importante esta discusión sobre la precisión? Debido a que durante los últimos setenta años todas las tecnologías químicas y biológicas, desde la ingeniería genética hasta los pesticidas, se han construido sobre el mito de la precisión y la especificidad. Todas han sido adoptadas en virtud de la pretensión que funcionaría sin efectos secundarios o complicaciones inesperadas. Sin embargo, los desastres y las repercusiones del DDT, de la pintura con plomo, del agente naranja, de la atrazina, del C8, del amianto, de los clordano y así sucesivamente, han sido historias de la desintegración constante del mito fundacional de la precisión y la especificidad.

Sin embargo, con la ayuda de la propaganda de la industria, sus amigos en los medios de comunicación, incluso en las Naciones Unidas, una vez más se está predicando el evangelio de la precisión. Pero no importa cómo se mire, la precisión es una fábula y debería ser tratada como tal.

Los temas de CRISPR y otras nuevas biotecnologías relacionadas con la “edición del genoma” son objeto de una intensa actividad detrás de bambalinas. El Departamento de Agricultura de Estados Unidos acaba de explicar que no se van a regula organismos cuyos genomas han sido modificados, ya que no se consideran que son los transgénicos en absoluto. En la Unión Europea estaba a punto de llamarlos los transgénicos, pero los EE.UU. ha intervenido para que esto no suceda.

Por su parte los EE.UU. está en el proceso revisar su entorno regulatorio en relación con los OMG en su totalidad. ¿Se basarán las futuras normas de seguridad de los transgénicos en una versión escolar de la genética y de una interpretación de la edición del genoma en un departamento de relaciones públicas de las empresas? Si la historia sirve de guía, así lo harán.

References

Blevins, Todd, Rajendran Rajeswaran, Michael Aregger, Basanta K. Borah, Mikhail Schepetilnikov, Loïc Baerlocher, Laurent Farinelli, Frederick Meins Jr, Thomas Hohn and Mikhail M. Pooggin (2011) Massive production of small RNAs from a non-coding region of Cauliflower mosaic virus in plant defense and viral counter-defense. Nucleic Acids Research 39: 5003-5014.

Franziska Fichtner, Reynel Urrea Castellanos, and Bekir Ülker (2014) Precision genetic modifications: a new era in molecular biology and crop improvement. Planta 239: 921-939 (doi:10.1007/s00425-014-2029-y.

Fu Y, Foden JA, Khayter C, Maeder ML, Reyon D, Joung JK, Sander JD (2013) High-frequency off-target mutagenesis induced by CRISPR-Cas nucleases in human cells. Nat Biotechnol 31:822–826.

Fu Y, Jeffry D. Sander, Deepak Reyon, Vincent M. Cascio, and J. Keith Joung (2014) Improving CRISPR-Cas nuclease specificity using truncated guide RNAs. Nat Biotechnol. 32: 279–284.

Martin Jinek, Krzysztof Chylinski, Ines Fonfara, Michael Hauer, Jennifer A. Doudna, Emmanuelle Charpentier (2012) A Programmable Dual-RNA – Guided DNA Endonuclease in Adaptive Bacterial Immunity Science 337: 816-821.

Podevin N and du Jardin P (2012) Possible consequences of the overlap between the CaMV 35S promoter regions in plant transformation vectors used and the viral gene VI in transgenic plants. GM Crops and Food 3: 1-5.

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CRAIG VENTER PONE UN HUEVO DE PASCUA - DESPUÉS DE SEIS AÑOS, SINTIA RESUCITA

Grupo ETC

La biología sintética, según sus promotores, se mueve cinco veces más rápido que la Ley de Moore,[1] duplicando sus capacidades y reduciendo 50% de sus costos cada cuatro meses. Excepto que Craig Venter, el arrogante billonario, conocido como el chico malo de las biociencias, no es Gordon Moore. Venter anunció que su equipo logró producir Synthia 3.0, (nosotros la llamamos Sintia), la forma de vida autorreplicante más simple que puede existir, creada totalmente por seres humanos. La primera versión de Sintia “Sintia 1.0” se anunció en 2010 después de años de demora (ver la historia de Sintia aquí) y su segunda versión quedó en suspenso desde entonces. Cuando Sintia 2.0 salió al público no fue noticia, al parecer no había mucho que decir de ella, pero esta nueva versión la promueven como un gran salto tecnológico.

En los seis años transcurridos desde la primera Sintia, Venter y compañía han reducido el tamaño del genoma necesario para crear la forma más simple de vida autoreplicante, de 901 genes a solo 473. Venter asegura que Sintia 3.0 es un gran adelanto, pero casi una tercera parte de sus genes (149), son aún un misterio. Aparentemente está viva pero sus creadores no saben bien cómo.

A pesar del lento progreso de este proyecto, este reciente anuncio tiene serias implicaciones científicas y eventualmente comerciales. El equipo de Venter asegura que Sintia 3.0 constituirá la plataforma tecnológica básica —el bloque de construcción esencial— sobre la cual se pueden agregar muchas otras aplicaciones. Sintia 1.0 tardó semanas en replicarse, mientras que su nieta puede hacerlo en tres horas. Ya es posible realizar mucha más investigación y mucho más rápido.

“Es difícil separar la ciencia de la especulación y del espectáculo en el último anuncio de Venter”, afirmó Jim Thomas, director de programas del Grupo ETC. “Craig Venter es el Donald Trump de las biociencias, proclive a los anuncios espectaculares y las afirmaciones exageradas. Nadie puede estar realmente seguro de que sus logros son éticos desde el punto de vista humano o de los ecosistemas.”

Aunque Craig Venter no ha roto la velocidad de su propio sonido, él y la biología sintética se mueven muchísimo más rápido que los reguladores de los gobiernos y las consideraciones bioéticas. Venter anunció por primera vez en 2003 su intención de “sintetizar la vida”. Sintia 1.0 llegó en mayo de 2010, justo cuando el comité científico intergubernamental del Convenio sobre Diversidad Biológica (CDB) de la ONU se reunía en Nairobi. La noticia pegó como una piedra y algunos países llamaron a una moratoria inmediata sobre la biología sintética hasta que se pudieran estudiar sus implicaciones sociales, para la salud y ambientales y se pudieran establecer normativas. La moratoria tuvo apoyo abrumador pero el consenso requerido para proponerla a nivel internacional fue bloqueado por solamente dos países: Canadá y México.

También el presidente Obama reaccionó ante el anuncio de Venter en 2010 y convocó a formar una comisión sobre las implicaciones éticas de la biología sintética, que presentó un reporte en 2011. Pero ni siquiera las débiles recomendaciones de esta comisión presidencial se han cumplido. Finalmente, en 2015, la ONU convocó a la formación de un grupo de trabajo ad-hoc sobre biología sintética que está discutiendo recomendaciones para los gobiernos. Este último anuncio de Venter será sin duda un tema candente cuando el comité científico del CBD se reúna en Montreal del 25 al 30 de abril, puesto que la biología sintética es uno de los temas principales en la agenda. Las recomendaciones de ese comité pasarán a los 195 gobiernos miembro del CBD para la toma de decisiones cuando se reúnan posteriormente en Cancún, México en la Conferencia del las Partes del CDB (COP 13), en diciembre de este año. Como mínimo indispensable, urge acordar el establecimiento de un mecanismo de supervisión global del campo de la biología sintética.

Notas a los editores:

1. Jim Thomas, Director de Programas del Grupo ETC fue llamado, como ponente en el tema, por la comisión presidencial de Estados Unidos sobre biología sintética; es también miembro del Grupo de Expertos Técnicos Ad-Hoc (AHTEG, por sus siglas en inglés) sobre biología sintética en el CDB. El Grupo ETC señalará las implicaciones de Sintia en las próximas reuniones del CDB, tanto en Montreal en abril como en Cancún en diciembre.

2. Para consultar el análisis e investigación del Grupo ETC sobre biología sintética visitar: aquí

3. Una animación sobre la biología sintética producida por el Grupo ETC (donde aparecen Craig Venter y Sintia) puede verse en línea, en seis idiomas, en

Fuente: Grupo ETC

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