Nuevos tecnologías: Edición del genoma. Boletín N° 604 de la RALLT

RED POR UNA AMÉRICA LATINA LIBRE DE TRANSGÉNICO

BOLETÍN 604

NUEVAS TECNOLOGÍAS: EDICIÓN DEL GENOMA

Contenido:

1. Modificación de genes crea reacción en cadena que puede alterar las especies

2. Científicos piden que se prohíba de método que permite la edición del genoma humano

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MODIFICACIÓN DE GENES CREA REACCIÓN EN CADENA QUE PUEDE ALTERAR ESPECIES

Mutaciones que se dispersan por sí solas, creadas por científicos de UCSD

En los últimos años se ha desarrollado una nueva tecnología genética llamada “Repeticiones Palindrómicas[1] Cortas Agrupadas y Regularmente” (CRISPR por sus siglas en inglés), la misma que ha causado un fuerte aceptación en el mundo de la biotecnología, porque permite la edición más o menos precisa de una secuencia de genes, en cualquier ubicación. Es posible que ésta nueva tecnología genética va a suponer una auténtica revolución como la que produjo la técnica del PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) para las Ciencias Biológicas.

CRISPR utiliza el sistema inmunológico de las bacterias.

De manera muy simplificada, a nivel molecular lo que hace esta tecnología es lo siguiente. Cuando el material genético del virus entra dentro de la bacteria, éste toma el control de la maquinaria celular de la bacteria y para ello empieza a interaccionar con diversos componentes celulares. Pero puede darse el caso que interaccione con un complejo formado por una de las proteína unidas al ARN producido a partir de las secuencias CRISPR (proteínas Cas). Si ocurre eso, el material genético viral se inactiva y posteriormente es degradado. Pero el asunto no se queda ahí. Las proteínas Cas hacen otra cosa además de destruir el material genético del virus. Resulta que son capaces de tomar una pequeña parte del ADN viral, modificarlo e integrarlo dentro del conjunto de secuencias CRISPR. De esa forma, si esa bacteria o su descendencia se encuentra con ese mismo virus, ahora inactivará de forma mucho más eficiente al material genético viral.

La tecnología CRISPR fue utilizada recientemente por científicos del Salk Institute para remover VIH de células infectadas, actuando como tijeras moleculares.

Un grupo de científicos ya pusieron bajo el reflector a CRISPR (como sucedió con la introducción de la ingeniería de tecnología genética en los años 70), quienes expusieron sus preocupaciones sobre un mal uso y sobre las posibles consecuencias no intencionadas. Con el desarrollo de esta versión mucho más poderosa, las preocupaciones parecen haberse intensificado.

Un equipo de científicos de la Universidad de California en San Diego han trabajado en el desarrollo de un nuevo y poderoso proceso genético llamado “Reacción de Cadena Mutagénica (MCR)", a través del cual un gen activando se esparcirá por sí solo a través de un organismo, y posiblemente una especie entera.

Mientras que con la tecnología CRISPR se debe trabajar de manera manual en cada secuencia, con el método de "Reacción de Cadena Mutagénica (MCR)" desarrollado en la UCSD, el aparataje genético actúa como un autocatalizador, el cuál copia la mutación de un cromosoma con el de su contraparte. Esto crea una búsqueda y reemplazo masivo en el genoma. Debido a que la secuencia alterada se dispersa hacia células reproductivas, el genoma es traspasado a cualquier descendencia que el organismo produzca. El rango de eficiencia del estudio fue de un 95%.

"La gran diferencia entre este tipo de mutación con la mutación tradicional es que ésta es activa en lugar de pasiva" dijo el biólogo Ethan Bier, autor principal del estudio, publicado en la revista Science. El trabajo se llevó a cabo con moscas de fruta, pero el método podría aplicarse a la mayoría de los organismos diploides, mencionaron los científicos.

El Laboratorio de Biología Molecular MCR ya tiene bajo la mira varias aplicaciones potenciales, tales como combatir malaria al hacer a los mosquitos resistentes al parásito, mencionan Bier y Gantz. A los mosquitos se les podrían dar genes resistentes a la enfermedad y después ser puestos en libertad. La secuencia alterada viaja de un cromosoma heredado por un padre hacia un cromosoma correspondiente de otro. De esta manera, los cambios heterocigotos se vuelven homocigotos. Así que a pesar de que solo un mosquito, por ejemplo la madre, portara la secuencia MCR, este se dispersaría con gran eficiencia hacia sus descendientes.

"Con este nivel de eficiencia, un solo mosquito equipado con un gen que bloqueé al parásito, en teoría, podría esparcir resistencia a toda una población durante una sola temporada, declaró un artículo publicado por John Bohannon, también publicado en Science.

Sin embargo, hay preocupación sobre la eficiencia de MCR porque la secuencia alterada, se activa para que se disperse sin límite alguno, lo que puede causar daños si se libera en la naturaleza.

George Church, un genetista citado en el artículo de Bohannon sostiene que el estudio no debió haberse llevado a cabo. "Es un paso ya muy avanzado", mencionó Church en el artículo.

Bier y Gantz mencionan que están al tanto de los peligros potenciales, pero sienten que la tecnología contiene un potencial tan bueno, que debería ser tomado en consideración.

La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud, Sarah Sandell y Michael Marshall.

Ya hay una petición de patentes por parte de la Oficina de Transferencia Tecnológica de UCSD sobre esta tecnología.

Vía U-T San Diego

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CIENTÍFICOS PIDEN QUE SE PROHÍBA DE MÉTODO QUE PERMITE LA EDICIÓN DEL GENOMA HUMANO

Por Nicholas Wade 19 de marzo 2015

Un grupo de biólogos de todo el mundo, pidieron la moratoria al uso de una nueva técnica genómica de edición génica, que pueda alterar el material hereditario humano.

Los biólogos temen que la nueva técnica sea tan efectiva y fácil de usar, que algunos médicos puedan usarla antes de que se haya evaluado que es segura. Ellos también quieren que el público entienda las implicaciones éticas de la técnica, la misma que no sólo podría ser utilizada para curar enfermedades genéticas, sino también para incidir en aspectos como la belleza o inteligencia.

“Con esa técnica uno podría ejercer control sobre la herencia humana” dijo David Baltimore, un ex presidente del Instituto de Tecnología de California y miembro del grupo cuyo documento sobre el tema fue publicado en la revista Science.

Especialistas en ética, durante décadas, se han preocupado por los peligros de la alteración la línea germinal humana (lo que significa realizar cambios en los espermatozoides, óvulos o embriones humanos, lo que duraría durante toda la vida del individuo y puede ser transmitido a las futuras generaciones.

Hasta ahora, estas preocupaciones han sido teórica. Pero una técnica inventadoaen 2012 hace posible editar el genoma de forma precisa y con mucha más facilidad. La técnica ya ha sido utilizado para editar los genomas de ratones, ratas y monos, y pocos dudan de que podría funcionar de la misma manera en personas.

La técnica tiene el poder de reparar o mejorar cualquier gen humano, lo que plantea interrogantes fundamentales sobre el futuro de la humanidad y si vamos a dar el paso dramático de modificando nuestra propia línea germinal y en un sentido, tomar el control sobre el destino de nuestra genética, lo que plantea un enorme peligro para la humanidad”, dijo George Q. Daley, experto en células madre del Children¹s Boston Hospital y miembro del grupo.

Muy pocos o ninguno de los biólogos que escribieron la carta a la revista Science apoyo creen que estamos listos para el uso clínico de esta tecnología. Cualquier uso está fuertemente regulado en los Estados Unidos y Europa. Los científicos americanos, por ejemplo, tendrían que presentar un plan para tratar enfermedades genéticas en la línea germinal humana a la FDA (Administración de Fármacos y Alimentos de Estados Unidos).

Los autores están preocupados por los países que tienen menos regulación en la ciencia, por lo que instan a otros científicos que viven en países con jurisdicciones laxas, que eviten, incluso que intenten la modificación del genoma de la línea germinal para aplicación en humanos, hasta que se hayan discutido todas las implicaciones científicas y éticas entre las organizaciones de la sociedad, científica y gubernamentales.

Aunque tal moratoria no sería legalmente exigible y podría parecer poco probable que los científicos ejerzan una influencia global, como ya sucedió en 1975, cuando los científicos de todo el mundo pidieron una moratoria similar a la manipulación de genes, la técnica del ADN recombinante.

El ADN recombinante fue la primera de una serie de técnicas para la manipulación de material genético. El principal problema ha sido siempre la falta de exactitud: editar el DNA precisamente en el sitio deseado, ya que cualquier cambio fuera del objetivo podría ser letal. Hay dos métodos recientes que están cerca de lograr una edición del genoma menos azarosa, pero son difíciles de usar.

Este nuevo enfoque de edición del genoma fue inventado por Jennifer A. Doudna de la Universidad de California, Berkeley, y Emmanuelle Charpentier, de la Universidad de Umea, en Suecia. Su método, conocido por el acrónimo CRISPR-Cas9, usa el sistema inmunológico natural de las bacterias, a través del cual las bacterias, mantienen una memoria del ADN de los virus que las atacan, y así están listas la próxima vez que aparecen los mismos invasores. Los investigadores pueden simplemente cebar el sistema de defensa bacteriano con una secuencia guía de su elección, y luego destruir la secuencia de ADN coincidente en cualquier genoma donde esté presente.

Les preocupa a los científicos que la sustitución de un gen defectuoso, por uno normal, puede parece totalmente inofensivo, pero tal vez no lo sería. El Dr, Baltimore dice que les preocupa que científicos hagan cambios sin el conocimiento suficiente sobre las implicaciones de esos cambios en el genoma total.

El Parlamento británico en febrero 2015 aprobó la transferencia de mitocondrias, orgánulos pequeños que contienen ADN, a los huevos humanos cuyas mitocondrias propias son defectuosas. Pero esa técnica es de menor alcance, porque los genes no se editan, pero no por ello esta técnica deja de ser preocupante.

Hay dos grandes escuelas de pensamiento sobre la modificación de las líneas germinales humanas, dijo R. Alta Charo, especialista en bioética en la Universidad de Wisconsin. La una es pragmática y busca el equilibrio entre “beneficios y riesgos”. Los otros quieren establecer límites sobre cuánto puede los seres humanos alterar la naturaleza. Algunas doctrinas cristianas se oponen a la idea de jugar a ser Dios, mientras que para el judaísmo y el Islam hay la noción de que la humanidad puede mejorar el mundo. Ella se describió a sí misma como una persona pragmática diciendo: “Yo tratarían de regular esas cosas en vez de cerrar una nueva tecnología desde su inicio”.

Otros científicos están de acuerdo con el mensaje del grupo de Doudna. “Es muy claro que la gente tratará de hacer la edición de genes en los seres humanos” dijo Rudolf Jaenisch, un experto en células madre del Instituto Whitehead en Cambridge, Mass., que es no es un miembro del grupo de Doudna. “Este documento pide una moratoria sobre cualquier la aplicación clínica de esta tecnología, y creo que eso es lo correcto”.

Edward Lanphier y otros científicos involucrados, escribieron a la revista Nature la semana pasada, sobre el desarrollo de la técnica de “dedos de zinc”, tecnología rival ala edición del genoma, y también llamaron a una moratoria a la modificación de la línea germinal humana, diciendo que el uso de la corriente de estas tecnologías sería “peligros y éticamente inaceptable”.

La Sociedad Internacional para la Investigación de Células Madre, dijo el jueves que apoya la propuesta de moratoria.

El grupo de Doudna no sólo pide un debate público, sino que también que se debe trabajar en el desarrollo de algún proceso más formal, como una reunión internacional convocada por la Academia Nacional de Ciencias, para establecer directrices para el uso humano de la técnica de la edición genómica.

Nota

[1] Es una palabra o frase que se lee igual del derecho que del revés. Aplicado al DNA, se utiliza tanto para las secuencias nucleotídicas que se leen igual en ambos sentidos sobre la misma hebra

Fuente: RALLT