CRISPR: el nombre de la edición genética

El premio Princesa de Asturias de Investigación Científica y Técnica del 2015, así como la aprobación del parlamento inglés para la manipulación de embriones humanos, han echado leña al fuego con respecto al tema de la edición genética.

A pesar de la importancia de estos dos acontecimientos, la atención se ha direccionado hacia la disputa que existe por la patente de la herramienta biotecnológica que ha permitido que la edición genética –aquella que catalizará la eliminación de enfermedades genéticas o el desarrollo de plantas más resistentes a los temporales– se vuelva más rápida, más eficiente, pero lo más importante: mucho más barata.

La historia de la técnica se remonta a la década de 1990, cuando Francisco Mojica, entonces científico de la Universidad de Alicante, describió una zona en el material genético de bacterias que tenía implicaciones en su sistema inmune. De forma conjunta con otro científico, la nombró CRISPR, por las siglas de Clustered regularly interspaced short palindromic repeats y que en español se traduciría como “repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas”.

Lo interesante es que, a pesar de que Mojica contribuyó de manera muy significativa a la que se volvería la técnica de la edición genética más representativa de nuestros tiempos –y de compartir la nacionalidad con el galardón– el Princesa de Asturias del 2015 fue para otras investigadoras: Emmanuelle Charpentier y Jennifer Doudna. El comité encargado de otorgar el premio planteó que “su trabajo, inspirado en la defensa inmunitaria de las bacterias ante los virus, abre así una gran esperanza a la terapia génica y al tratamiento de enfermedades, como el cáncer, la fibrosis quística y el Síndrome de Inmunodeficiencia Severa Combinada […], entre otras”.

La noticia del premio recorrió la prensa internacional, pero ¿por qué se les otorgó a ellas? ¿Por qué no a Mojica, o a otros investigadores igual de importantes en el desarrollo de dicha técnica como Alexander Bolotin o Eugene Koonin? O incluso Virginijus Siksnys, quien llegó al mismo resultado que Charpentier y Doudna, y que lo publicó unos meses antes que ellas. La respuesta probable es el tipo de revistas en las que se publicaron estos trabajos: mientras que Siksnys lo hizo en Proceedings of the National Academy of Sciences, Charpentier y Doudna lo hicieron en Science. El factor de impacto –la medida que indica la importancia de una revista– da una pista sobre la relevancia de cada publicación: mientras que el valor de PNAS es de 9.67, el que ostenta Science es de 33.61, por lo que un artículo en la última será tres veces más valioso.

Desde la publicación de Charpentier y Doudna en 2012, comenzó la pelea por la patente. A mediados de marzo del año siguiente, Doudna, de la Universidad de California en Berkley, y Charpentier, del Instituto Max Plank en Berlín y de la Universidad de Umea en Suecia, aplicaron para que su técnica, ahora conocida como CRISPR-Cas9, se patentara. Sin embargo, un mes antes de la solicitud se publicó un artículo que cambiaría el rumbo de la petición por la propiedad intelectual.

Mientras que la técnica de las investigadoras funcionaba en bacterias, la misma Science publicó un nuevo trabajo en el que se demostraba que CRISPR funcionaba en células humanas. Fue entonces que los grandes inversionistas biotecnológicos voltearon su atención hacia el autor de esto. Feng Zhang, del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), un centro famoso por el número de patentes realizó una petición en octubre de ese mismo año 2013, para que el reconocimiento intelectual de la técnica CRISPR le fuera otorgada. Poco más de un año después de que Doudna y Charpentier hicieron la petición, la patente le fue entregada a Zhang.

Aunque pareciera que la historia terminaría ahí, Berkley se rehusó a dejar escapar el motín tan rápida y fácilmente. En abril del 2015, un año después de que Zhang obtuviera la patente, la universidad californiana le pidió a la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos que iniciara una revisión para especificar el equipo de investigación que había sido el primero en inventar la técnica. Hasta ahora, la presentación de evidencia –incluso basándose con bitácoras de laboratorio– ha hecho que la disputa por la patente siga en la corte.

Lo interesante es que la disputa pone en evidencia una maraña de intenciones de negocios importantes, más allá de involucrar a las universidades que están protegiendo su prestigio, su presupuesto y a sus investigadores. Zhan es co-fundador y forma parte de Editas Medicine, una empresa de biotecnología en Cambridge, Massachusetts, que ha realizado una petición para volverse pública. De entre los fundadores de dicha empresa, que comenzó actividades en 2013, está Doudna. Ha sido justamente la disputa de CRISPR lo que ha hecho que Doudna comenzara a tener roces con Editas, por lo que ahora apoya a otra empresa de biotecnología localizada en la misma ciudad estadounidense, llamada Intellia Therapeutics. Por su parte, coincidiendo en fechas con este asunto, la segunda ganadora del Princesa de Asturias 2015, Charpentier, co-fundó su empresa biotecnológica llamada CRISPR Therapeutics en Basilea, Suiza. Hasta mayo del 2015, Charpentier y Doudna publicaron un artículo en colaboración, por lo que es muy posible que a pesar de que cada quien tomará su camino, la investigación en común y la disputa por la patente las haya mantenido unidas.

Mientras tanto, la comunidad científica ha puesto manos a la obra. A pesar de que desde hace buen tiempo atrás ya se utilizaban técnicas de edición genética, CRISPR es barata, rápida y fácil de utilizar. Para poner un ejemplo, una técnica convencional de edición genética llamada dedos de zinc tiene un costo de 5 mil dólares o incluso más ¿Cuál es el precio de CRISPR? Aproximadamente 30 dólares. Los laboratorios del mundo entero han comenzado a integrar esta nueva tecnología a sus procedimientos de investigación, lo cual, una vez resuelta la disputa por la patente, arrojará una cantidad exorbitante de dinero al vencedor.

En tanto que la pelea está en los tribunales estadounidenses, a inicios de este año, el parlamento británico sacudió con la noticia de la aprobación del uso de CRISPR para que los científicos puedan alterar genes de embriones con fines de investigación y así conocer su funcionamiento durante los primeros días después de la fecundación. Con los resultados obtenidos, se espera que se generen mejoras en materia de infertilidad y de enfermedades genéticas.

La isla británica tiene una larga carrera en investigación y aplicaciones de ingeniería genética. Un gran ejemplo es la oveja Dolly, una clonación producto de la investigación realizada en la Universidad de Edimburgo. Sin embargo, desde la política, esta es la segunda vez que el parlamento inglés da un paso adelante en temas de edición genética humana. La primera vez ocurrió a principios del 2015 cuando se aprobó la terapia mitocondrial. Desde entonces, las parejas inglesas que presenten algún problema mitocondrial –la maquinaria biológica encargada de generar la energía de las células–, a causa de alguna mutación genética, por ejemplo, y que buscan ser padres, tienen derecho a cambiar las mitocondrias dañadas por unas sanas. La ley aprobada indica que el óvulo fecundado podrá ser modificado para que las mitocondrias dañadas puedan ser sustituidas por unas sanas provenientes de una tercera persona, algo así como un trasplante de órgano a nivel celular. Debido a que estos componentes celulares tienen su propio ADN, al término de la modificación, el embrión contará con el material genético de la madre, del padre y de un donador. El trasplante mitocondrial es de vital importancia debido a que la presencia de unidades celulares dañadas se ha asociado con enfermedades y síndromes que disminuyen notablemente el tiempo y la calidad de vida de los individuos que las portan.

Mientras que la técnica mitocondrial aprobada en el 2015 es relativamente sencilla, y está dirigida específicamente a problemas de fertilidad y de viabilidad embrionaria, el que CRISPR haya sido aprobada a inicios de este año representa un parte aguas de gran envergadura por dos razones: la técnica en sí, y las posibilidades e implicaciones que este precedente marca para el futuro. Además, es importante recalcar que esta no es la primera vez que se realiza edición genética con CRISPR en embriones humanos. En mayo del 2015, un grupo de investigadores de la Universidad Sun Yat-sen al sur de China, reportaron haberla utilizado, pero los embriones fueron incapaces de convertirse en humanos vivos.

Desde entonces, además del estupor por parte de la comunidad científica con respecto al fallo sobre la patente, los debates éticos también han comenzado a proliferar. Con el uso de esta tecnología, las preguntas sobre la pertinencia de su empleo para fines de modificación heredable, las implicaciones de riesgo en la salud, e incluso el daño potencial al ecosistema por lo rápido y sencillo que se ha vuelto la edición genética, son cada vez más frecuentes.

El debate toma una importancia mayúscula cuando se toma en cuenta que la herramienta ha logrado diversificarse y su uso permea distintos organismos, que van desde bacterias y levaduras, pasando por el arroz, el maíz o el tabaco, hasta llegar a ratones o monos cynomolgus y, como ya vimos, humanos.

Es cierto que CRISPR abre unas posibilidades infinitas, pero su uso se ha extendido al punto de evidenciar que los intereses relacionados con el conocimiento científico general tienen relaciones de poder en las esferas académicas, políticas, comerciales, y con implicaciones éticas relevantes.

Fuentes:

Broad Institute (s/f) CRISPR Timeline. Broad Institute [en línea]. Disponible en: http://bit.ly/1QGWcij (Revisado el 7 de marzo de 2016).

Callaway, E. (2016) UK scientists gain licence to edit genes in human embryos. Nature [en línea]. Disponible en: http://bit.ly/1YwSJ7Y (Revisado el 15 de febrero de 2016).

Cyranoski, D. y Reardon, S. (2015) Chinese scientists genetically modify human embryos. Nature [en línea]. Disponible en: http://bit.ly/1RzQ5c2 (Revisado el 15 de febrero de 2016).

Ledford, H. (2015) CRISPR, the disruptor. Nature [en línea]. Disponible en: http://bit.ly/1XcDO1d (Revisado el 15 de febrero de 2016).

Ledford, H. (2016) Bitter fight over CRISPR patent heats up. Nature [en línea]. Disponible en: http://bit.ly/1LRcZiF (Revisado el 7 de marzo de 2016).

Liang, P. et al (2015) CRISPR/Cas9-mediated gene editing in human tripronuclear zygotes. Protein & Cell, 6(5), 363-372.

Vogel, G. y Stokstad, E. (2015) U.K. Parliament approves controversial three-parent mitochondrial gene therapy. Science [en línea]. Disponible en: http://bit.ly/1USAKZx (Revisado el 25 de febrero de 2016).

Zhang, B. et al (2015) Advances in genetic modification technologies. Sheng Wu Gong Cheng Xue Bao. 31(8), 1162-74.